DE3422273A1

DE3422273A1 - Optoelektronische baueinheit

Info

Publication number: DE3422273A1
Application number: DE19843422273
Authority: DE
Inventors: Rainer 8720 Schweinfurt Fey
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1984-06-15
Filing date: 1984-06-15
Publication date: 1985-12-19
Also published as: GB8515107D0; IT8567561A0; FR2566157A1; IT1183894B; GB2162355A

Description

Pichtel & Sachs AG "^ Reg. 12 364

Ernst-Sachs-Straße 62 Fall 920

D-8720 Schweinfurt

Optoelektronische Baueinheit

Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Baueinheit mit einem Flüssigkristall-Anzeigeelement/ dessen zumindest an ihrer Oberfläche aus Isoliermaterial bestehende Trägerplatte seitlich über eine durchsichtige, das Sichtfeld bildende Deckplatte vorsteht und in dem überstehenden Bereich auf der zur Deckplatte weisenden Oberfläche Leiterbahnen trägt und mit wenigstens einem mit dem Flüssigkristall-Anzeigelement mechanisch fest verbundenen Tastschalter.

Flüssigkristall-Anzeigeelemente bestehen üblicherweise aus zwei mit Elektroden versehenen Glasplatten, zwischen welchen die Flüssigkristalle bildende Substanz eingeschlossen ist. Eine der beiden Platten, die Trägerplatte, ragt seitlich über die andere, das Sichtfeld bildende Deckplatte, vor und trägt in dem überstehenden Bereich in einem Raster angeordnete KontaktSegmente für den Anschluß des Flüssigkristall-Anzeigeelements. Anzeigelemente dieser Art werden vielfach mit Tastenfeldern zu einer Baueinheit zusammengefaßt, wie dies z.B. bei Taschenrechnern üblich ist. Sowohl das Anzeigeelement als auch das Tastenfeld werden gesondert an einem Rahmen oder einem Gehäuse montiert und gesondert angeschlossen.

Bisher in Zusammenhang mit Flüssigkristall-Anzeigeelementen benutzte Tastenfelder haben mechanisch auslenkbare Metallfederzungen oder dergleichen. Darüber hinaus sind Tasten-

felder in Form von Folien-Tastschaltern oder Folien-Tastfeldern bekannt, die auf einer Grundplatte elektrisch leitende Kontaktflächensegmente tragen. Auf der Grundplatte ist eine gummielastische Tastmembran, beispielsweise aus Silikonkautschuk oder einer sonstigen Kunststofffolie/angebracht/ die in erhabenen Schaltdomen scheibenförmige Gegen-Kontaktflächensegmente tragen. Beim Eindrükken der Schaltdome legen sich die Kontaktflächensegmente aneinander und schließen den Kontakt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Weg zu zeigen, wie der Montageaufwand der eingangs erläuterten optoelektronischen Baueinheiten verringert und die Betriebssicherheit erhöht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Tastschalter als Folien-Tastschalterfeld ausgebildet sind, dessen elektrisch leitende Kontaktflächensegmente seitlich der Deckplatte unmittelbar auf der zur Deckplatte weisenden Oberfläche der Trägerplatte des Flüssigkristall-Anzeigeelements aufgebracht sind und dessen gummielastische, im Bereich der Kontaktflächensegmente mit durch Tastdruck an die Kontaktflächensegmente anlegbaren Gegen-Kontaktflächensegmenten versehene Tastmembran in einem zumindest die Kontaktflächensegmente ringförmig umschließenden Bereich abgedichtet an der Trägerplatte des Flüssigkristall-Anzeigeelements befestigt ist.

Eine solche Baueinheit läßt sich als Ganzes einbauen und gegebenenfalls kontaktieren. Die Tastschalter sind abgedichtet zwischen der Tastmembran und der üblicherweise aus Glas bestehenden Trägerplatte des Flüssigkristall-Anzeigeelements eingeschlossen. Dies sorgt für eine hohe Betriebssicherheit. Die Kontaktflächensegmente können zusammen mit den Leiterbahnen und dergleichen des Flüssigkristall-Anzeigeelements in einem Arbeitsgang aufgebracht, insbesondere aufgedampft werden.

In bevorzugten Ausführungsformen schützt die Tastmembran nicht nur die Kontaktflächensegmente des Tastschalterfelds, sondern auch das Flüssigkristall-Anzeigeelement und gegebenenfalls weitere auf der Trägerplatte des Anzeigeelements unmittelbar angebrachte elektronische Bauelemente. Auf diese Weise kann die Baueinheit insgesamt luftdicht und wasserdicht versiegelt werden. Bei diesen zusätzlichen Bauelementen handelt es sich bevorzugt um einen Mikroprozessorchip und gegebenenfalls um eine Solarzelle zur Strom-Versorgung des auf diese Weise netzunabhängig betreibbaren/ insgesamt abgedichteten Taschenrechnermoduls.

Im folgenden sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt: 15

Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf ein Flüssigkristall-Anzeigeelement-Tastenfeld-Modul;

Fig. 2 eine Schnittansicht des Moduls entlang einer Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf einen netzunabhängig betreibbaren Taschenrechner-Modul.

Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Anzeigelement-Tastenfeld-Modul besteht aus einem Flüssigkristall-Anzeigeelement 1 und einem zu einer Baueinheit mit dem Anzeigeelement 1 vereinigten Folien-Tastschalterfeld 3. Das Flüssigkristall-Anzeigeelement 1 besteht aus einer Trägerplatte 5 aus Glas und einer daran befestigten, das Sichtfeld bildenden Glas-Deckplatte 7. Die Tragplatte 5 und die Deckplatte 7 tragen nicht näher dargestellte Elektroden, die die Form der anzuzeigenden Symbole 9 festlegen und schließen die Flüssigkristalle bildende Substanz zwischen sich ein. Die Tragplatte 5 steht seitlich auf jeder Seite über die Deckplatte 7 vor und trägt auf ihrer der Deckplatte 7 zugewandten Oberfläche aufgedampft Kontaktbahnen 11,

die sich in den überstehenden Bereich der Tragplatte 5 hineinerstrecken und hier der Kontaktierung der Baueinheit dienen.

In einem beträchtlich über die Deckplatte 7 seitlich vorstehenden Bereich der Tragplatte 5 sind mehrere Kontaktflächensegmentpaare des Tastenfelds 3 unmittelbar auf die zur Deckplatte 7 weisende Oberfläche der Tragplatte 5 aufgedampft und mit ebenfalls aufgedampften/ dem Anschluß dienenden Kontaktbahnen 17 verbunden. Die Kontaktflächensegmentpaare 15 werden von einer gummielastischen Tastmembran 19 überdeckt, die im Bereich jedes Kontaktflächensegmentpaars 15 mit einem von dem Kontaktflachensegmentpaar weggewölbten Schaltdom 21 versehen ist. Die Tastmembran 19 trägt innerhalb des Schaltdoms 21 ein elektrisch · leitendes Gegen-Kontaktflächensegment 23, welches beim Eindrücken des Schaltdoms 21 die beiden jeweils darunter sich befindenden Kontaktflächensegmente miteinander verbindet.

Die Tastmembran 19 erstreckt sich sowohl über das Tastenfeld 3 als auch über das durch die Deckplatte 7 gebildete Sichtfeld des Flüssigkristall-Anzeigeelements 1 und ist in einem sowohl das Tastenfeld 3 als auch die Deckplatte 7 des Flüssigkristall-Anzeigeelements 1 ringförmig umschließenden Bereich 25 abgedichtet unmittelbar an der Tragplatte 5 des Flüssigkristall-Anzeigeelements 1 befestigt, beispielsweise angeklebt. Weitere Klebebereiche innerhalb des Bereichs 25 können vorgesehen sein. Die Kontaktbahnen 11 und 17 stehen an wenigstens einer Seitenkante der Tragplatte 5 über den Rand der Tastmembran 19 vor.

Fig. 3 zeigt einen Taschenrechner-Modul, bei welchem auf einer Tragplatte 31 eines Flüssigkristall-Anzeigeelements 33 nicht nur unmittelbar Kontaktflächensegmente 35 eines Folien-Tastschalterfeldes 37, sondern auch Chips 39 eines Mikroprozessors und eine Solarzelle 41 unmittelbar aufge-

bracht sind. Die Tragplatte 31 trägt sämtliche Leiterbahnen, die für die Verbindung des Tastenfelds 37, des Flüssigkristall-Anzeigeelements 33, des Mikroprozessors 39 und der Solarzelle 41 erforderlich sind. Das Flüssigkristall-Anzeigeelement 33, das Tastenfeld 37, der Mikroprozessor 39 und die Solarzelle 41 sind von einer gummielastischen Tastmembran 43 überdeckt, die im Bereich des Tastenfelds 37 mit Schaltdomen 45 versehen ist und zumindest im Bereich des Anzeigeelements 33 und der Solarzelle 41 aus durchsichtigem Material besteht. Die Tastmembran 43 ist zumindest in einem das Anzeigelement 33, die Solarzelle 41, den Mikroprozessor 39 und das Tastenfeld 37 ringförmig umschließenden Bereich 47 dicht mit der Tragplatte 31 des Flüssigkristall-Anzeigeelements 33 verbunden.

Die Tragplatte 31 kann gegebenenfalls verstärkt sein, so daß der Taschenrechner-Modul eigene Stabilität erreicht und gegebenenfalls auf ein zusätzliches Gehäuse verzichtet werden kann. Die Solarzelle 41 kann gegebenenfalls entfallen, wenn aus dem abgedichteten Modul Anschlußleitungen zum Anschließen einer Batterie oder dergleichen herausgeführt sind.

Bei beiden vorstehend erläuterten Ausführungsformen kann die Tragplatte wie bei Flüssigkristall-Anzeigelementen üblich aus Glas bestehen. Andere Materialien, wie z.B.

Keramik oder dergleichen können ebenfalls eingesetzt werden. Geeignet sind auch metallische Tragplatten, insbesondere Aluminium oder Edelstahl, soweit deren mit Leiterbahnen zu versehende Oberflächen mit nichtleitenden überzügen, beispielsweise Aluminiumoxid oder dergleichen, versehen werden.

- Leerseite -

Claims

Pichtel & Sachs AG Reg. 12 364

Ernst-Sachs-Straße 62 Fall 920

D-8720 Schweinfurt

ANR 1 001 485

Optoelektronische Baueinheit

Patentansprüche

f 1 Λ Optoelektronische Baueinheit, mit einem Flüssigkristall- ^-^ Anzeigeelement (1 ; 33), dessen zumindest an ihrer Oberfläche aus Isoliermaterial bestehenden Trägerplatte (5; 31) seitlich über eine durchsichtige/ das Sichtfeld bildende Deckplatte (7) vorsteht und in dem überstehenden Bereich auf der zur Deckplatte (5; 31) weisenden Oberfläche Leiterbahnen (11, 15, 17; 35) trägt und mit wenigstens einem mit dem Flüssigkristall-Anzeigeelement (1; 33) mechanisch fest verbundenen Tastschalter (3; 37), dadurch gekennzeichnet , daß die Tastschalter als Folien-Tastschalterfeld (3; 37) ausgebildet sind, dessen elektrisch leitende Kontaktflächensegmente (15; 35) seitlich der Deckplatte (7) unmittelbar auf der zur Deckplatte (7) weisenden Oberfläche der Trägerplatte (5; 31) des Flüssigkristall-Anzeigeelements (1; 33) aufgebracht sind und dessen gummielastische, im Bereich der Kontaktflächensegmente (15; 35) mit durch Tastdruck an die Kontaktflächensegmente (15; 35) anlegbaren Gegen-Kontaktflächensegmenten (23) versehene Tastmembran (19; 43) in einem zumindest die Kontaktflächensegmente (15; 35) ringförmig umschließenden Bereich (7; 47) abgedichtet an der Trägerplatte (5; 31) des Flüssigkriställ-Anzeigeelements (1; 33) befestigt ist.
2. Optoelektronische Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastmembran (19; 43) auch die Deckplatte (7) des Flüssigkristall-Anzeigelements (1; 33) zur Trägerplatte (7; 31) hin abgedichtet überdeckt und zumindest im Bereich der Deckplatte (7) aus durchsichtigem Material besteht.
3. Optoelektronische Baueinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet/ daß auf der Trägerplatte (31) des Flüssigkristall-Anzeigeelements (33) weitere elektronische Bauelemente (39; 41) unmittelbar aufgebracht und an die Leiterbahnen und/oder Kontaktflächensegmente (35) angeschlossen sind und daß die Tastmembran (43) auch die weiteren elektronischen Bauelemente (39, 41) zur Trägerplatte (31) hin abgedichtet überdeckt.
4. Optoelektronische Baueinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Trägerplatte (31) des Flüssigkristall-Anzeigeelements (33) wenigstens ein Mikro-Prozessor-Chip (39) gehalten ist.
5. Optoelektronische Baueinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Trägerplatte (31) des Flüssigkristall-Anzeigeelements (33) eine Solarzelle (41) angebracht ist und daß die Tastmembran (43) im Bereich der Solarzelle (41) aus opakem oder durchsichtigem Material besteht.