DE3411477C2

DE3411477C2 -

Info

Publication number: DE3411477C2
Application number: DE3411477A
Authority: DE
Inventors: Tetsuro Hiratsuka Kanagawa Jp Saito
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-03-31
Filing date: 1984-03-28
Publication date: 1989-04-06
Also published as: GB2140211B; JPS59181428A; GB8407972D0; US4558190A; FR2543764A1; GB2140211A; DE3411477A1; FR2543764B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Tastschalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Solche Tastschalter sind bereits bekannt (DE-OS 29 21 557, DE-OS 25 23 514); sie werden beispielsweise als Paneelschalter in Verbindung mit (Informations-)Anzeigefeldern bei Rechnern benutzt und ermöglichen eine elektrische Verbindung dort, wo ein bestimmtes Zeichen oder Symbol, z. B. eine bestimmte Ziffer, auf dem Anzeigefeld mit der Fingerspitze gedrückt wird. Dort sind einander im Luftabstand überkreuzende, zumeist streifenförmige, transparente, elektrisch leitende Schichten auf der Unterseite eines flexiblen Kunststoffsubstrats und der Oberseite eines darunter liegenden Glassubstrats vorgesehen und bilden zusammen ein Schaltmatrixfeld. Wenn die obere Fläche des Tastschalters mit der Fingerspitze gedrückt wird, kommen die obere und die untere leitende Schicht miteinander in Berührung, wodurch das entsprechende Signal von einer äußeren elektronischen Schaltung auf dem Anzeigefeld angezeigt wird. Für den Anschluß an die äußere elektronische Schaltung sind die leiten den Schichten über den Abstandshalter nach außen verlängert. Zwischen den leitenden Schichten und dem Abstandshalter sind daher Über kreuzungsstellen vorhanden.

Bei dem bekannten Tastschaltern wird zumeist das obere Substrat gespannt gehalten, um eine Fehlfunktion als Folge eines unbeabsichtigten Kontaktes zwischen einem Paar elektrisch leitender Schichten zu verhindern. Um das obere Substrat gespannt zu halten, ist es mit einem starken Klebstoff, z. B. einem Epoxydharz auf dem Abstandshalter befestigt. Damit haftet aber auch die den Abstandshalter über kreuzende elektrisch leitende Schicht am Klebstoff und es besteht die Gefahr, daß bei einem Eintasten mit der Fingerspitze die leitende Schicht an solchen Klebstellen vom Substrat abreißt und zu Unterbrechungen führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tastschalter der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß auch bei häufiger Betätigung keine Gefahr von im Leitungszug auftre tenden Unterbrechungen besteht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Mittel gelöst.

Dadurch lassen sich vorteilhafterweise Lebensdauer und Zuverlässigkeit des beschriebenen Tastschalters vergrößern; denn das zusätzlich zur eigentlichen Verklebung auf den leitenden Schichten an deren Überkreuzungsstellen mit dem Abstandshalter vorge sehene elastische Harz bewirkt eine Vergleichmäßigung der Belastung des oberen Substrats beim Eintasten, und die auf die leitenden Schichten einwirkenden mechanischen Spannungsspitzen werden dadurch abgebaut.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 eine teilweise weggebrochene Draufsicht auf einen Tastschalter der beschriebenen Art und

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie A-A′ in Fig. 1.

Als elastisches Harz eignen sich beispielsweise unter vorgeschriebenen Aushärtungsbedingungen (Erwärmung) ausgehärtete Polyesterklebstoffe. Unter diesen thermoeinstellbaren Polyester klebstoffen sind jene bevorzugt, die ungesättigte Polyesterharze enthalten und unter Verwendung von Acrylsäureestern (beispiels weise Methylacrylat, Äthylacrylat etc.) als monomere Komponente hergestellt sind. Hierher gehören insbesondere Acrylsäureester- Emulsionsklebstoffe, die durch Polymerisieren von Acrylsäure estern im Emulsionspolymerisationsverfahren hergestellt sind, oder Acrylsäureester-Klebstoffe, die durch Polymerisieren von Acryl säureestern bei Gegenwart von Polymerisationsinitiatoren (Benzoyl peroxid, Methyläthylketonperoxid, Cuminhydroperoxid) hergestellt werden. Insbesondere wird ein ungesättigter Polyesterharz-Klebstoff, dem Silberteilchen beigemischt sind, als Klebstoff bevorzugt.

Der Tastschalter nach Fig. 1 und 2 ist mit einem unteren Substrat 1 und einem oberen Substrat 3 versehen. Auf dem unteren Substrat 1 sind streifenförmige elektrisch leitende Schichten 2 und auf dem oberen Substrat 3 ebensolche Schichten 4 so ausgebildet und angeordnet, daß sie ein Matrixfeld ergeben.

Das obere Substrat 3 ist aus einem eintastbaren (flexiblen) Material aufgebaut. Hierzu kann im allgemeinen eine Kunststoffplatte (Poly esterharze-Platte, Acrylharz-Platte u. dgl.) verwendet werden. Für das untere Substrat 1 kann eine Glasplatte verwendet werden. Die elektrisch leitenden Schichten 2 und 4 sind vorzugsweise trans parent und aus Indiumoxid (In₂O₃), Zinnoxid (SnO₂) oder Indiumzinnoxid (In₂O₃/SnO₂) aufgebaut.

Die streifenförmigen elektrisch leitenden Schichten 2 und 4 erstrecken sich je nach außen über den Abstandshalter 5, um einen Anschluß an eine äußere elektronische Schaltung (nicht dar gestellt) zu ermöglichen. Es sind daher Überkreuzungsstellen zwischen diesen vorstehenden Teilen und dem Abstandshalter 5 vor handen. Für den Abstandshalter 5 kann ein rahmenförmiger Kunst stoffilm, beispielsweise ein Polyesterharzfilm einer Dicke von etwa 10 bis 500 µ benutzt werden. Der Abstandshalter 5 wird auf seinen beiden Seiten mit einem starken Klebstoff 6, beispielsweise einem Epoxyharzklebstoff, befestigt. Das elastische Harz 7 befindet sich auf dem den Abstandshalter 5 überkreuzenden Teil der elek trisch leitenden Schichten 4.

Nachstehend ist ein Herstellungsbeispiel für einen solchen Tast schalter beschrieben.

Beispiel

Auf einem mit In₂O₃/5%SnO₂ beschichteten Polyäthylenterephthalatfilm wurde ein säurefester Resist im Siebdruckverfahren aufgebracht. Das gewählte Muster war dabei so, daß elektrisch leitende Schichten 4 entsprechend jenen des oberen Substrates 3 in Fig. 1 hergestellt werden konnten. Dieser beschichtete Film wurde dann durch Ein tauchen in ein Ätzbad (eine Mischung von HCl und FeCl₃) geätzt, gefolgt von einem Entfernen des Resists und Abspülen und Trocknen. Der getrocknete Film wurde in Stücke der gewünschten Größe ge schnitten. Auf dem als Überkreuzunsteil auf dem oberen Substrat 3 vorgesehenen Teil der elektrischen leitenden Schichten 4 wurde als elastisches Harz ein mit Silberpartikeln versetzter Polyesterharzklebstoff aufgedruckt, wonach eine ein stündige Warmaushärtung bei 100°C erfolgte.

Des weiteren wurde ein Glassubstrat mit demselben elektrisch leitenden Schichtmuster 2 versehen, wie dieses für das untere Sub strat 1 in Fig. 1 und 2 dargestellt ist.

Sodann wurde auf die beiden Seiten eines 100 µ dicken Polyesterfilms 5 nach Ausstanzen in Rahmenform ein Zweikomponenten-Epoxyharzklebstoff 6, (eine Mischung eines Epoxyharzes und eines Aminhärters aufgebracht). Nachdem eine klebstoffbeschichtete Oberfläche in der vorgeschrie benen Stellung am unteren Substrat 1 aufgebracht war, wurde das obere Substrat 2 auf die andere klebstoffbeschichtete Oberfläche aufgebracht, und zwar unter Ausübung einer mechanischen Spannung und einer zehnminütigen Warmaushärtung bei 100°C, um den Epoxy kleber auszuhärten.

Um die Betriebszuverlässigkeit des solcherart hergestellten Tast schalters zu prüfen, wurde bestimmt, wie viele Male der Schalter in einer entsprechenden Mechanik eingetastet werden kann, bis eine Unterbrechung auftrat.

Unterbrechungen traten selbst bei 50000 Eintastzyklen nicht auf.

Zu Vergleichszwecken wurde ein Schalter wie vorstehend be schrieben, jedoch ohne das elastische Harz 7 zu verwenden, aufgebaut. Dieser Vergleichsschalter wurde dem selben Prüftest unterworfen. Es zeigte sich, daß Unterbrechungen bereits nach 5000 Eintastzyklen auftraten.

Claims

1. Tastschalter mit

a) einem Paar Substraten (1, 3) mit elektrisch leitenden Schichten (2, 4), wobei die Substrate zur Bildung eines Zwischenraums im Abstand voneinander und mit nach innen gekehrten leitenden Schichten angeordnet sind, und
b) einem zwischen den Substraten angeordneten und mit diesen (bei 6, 6) verklebten Abstandshalter (5), der den Zwischen raum umgibt, wobei sich wengistens eine leitende Schicht (4) wenigstens eines (3) der Substrate nach außen über den Abstandshalter erstreckt,

dadurch gekennzeichnet, daß

c) an der Überkreuzungsstelle zwischen Abstandshalter (5) und sich nach außen erstreckender leitender Schicht (4) auf dieser ein elastisches Harz (7) aufgebracht ist.

2. Tastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Harz (7) ein unter vorgeschriebenen Bedingungen ausgehärtetes Polyesterharz ist.

3. Tastschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Polyesterharz Silberteilchen beigemischt sind.

4. Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter (5) mit den Substraten mit einem Epoxyharz-Klebstoff (6) verklebt ist.