[0001] Die Erfindung betrifft eine Folientastatur mit einer je einen streifenförmigen Leitbelag
tragenden unteren und oberen Trägerfolie und einer Abstandsfolie zwischen den Trägerfolien,
die wenigstens eine Schaltkammer bildet, in der sich die streifenförmigen Leitbeläge
kreuzend gegenüberstehen, und bei Druckbeaufschlagung einer der Trägerfolien sich
die Leitbeläge in wenigstens einer Kreuzungsstelle kontaktieren.
[0002] Eine solche Folientastatur ist marktbekannt. Bei dieser bekannten Folientastatur
sind die beiden Leitbeläge je von einem Kreisring und parallelen Sehnen in diesem
gebildet. Die parallelen Sehnen der beiden Kreisringe stehen senkrecht zueinander.
In der Schaltkammer stehen sich also die beiden Kreisringe und die Sehnen an den Kreuzungsstellen
gegenüber. Insgesamt sind an beiden Trägerfolien innerhalb der Schaltkammer nur wenige
und bezogen auf die Schaltkammerfläche kleine Stellen frei von Leitbelag.
[0003] Bei einer anderen Folientastatur sind die Leitbeläge von je einer Kreisfläche gebildet.
Die Kreisflächen dürfen nicht zu klein sein, da sonst die bei einer Druckbeaufschlagung
gewünschte Kontaktgabe nicht sichergestellt ist.
[0004] Es hat sich gezeigt, daß sich unter verschiedenen Umwelteinflüssen, wie schwankender
Luftfeuchte und schwankender Umgebungstemperatur, die Trägerfolien im Bereich der
Schaltkammer verformen. Außerdem ist mit Unebenheiten bildenden Partikeln in den Leitbelägen
zu rechnen. Insbesondere bei dünnen Abstandsfolien treten bei den genannten Gegebenheiten
ohne Druckbeaufschlagung unkontrollierbare Kurzschlüsse auf. Besonders unangenehm
sind diese Kurzschlüsse der Leitbeläge deshalb, weil sie sporadisch auftreten und
auch wieder verschwinden, weshalb sie sich kaum erfassen lassen.
[0005] Durch Versuche wurde ermittelt, daß die Wahrscheinlichkeit solcher Kurzschlüsse um
so größer ist, je größer die sich in der Schaltkammer gegenüberstebanden Flächen der
Leitbeläge sind. Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Folientastatur der eingangs
genannten Art so auszulegen, daß die sich in der Schaltkammer gegenüberstehenden Flächen
der Leitbeläge bezogen auf die Schaltkammerfläche klein sind, ohne daß jedoch die
Kontaktgabe bei Druckbeaufschlagung unsicher wird.
[0006] Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Folientastatur der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, daß innerhalb der Schaltkammer der Leitbelag der oberen Trägerfolie
außer an der bzw. den Kreuzungsstellen nur solchen Bereichen der unteren Trägerfolie
gegenübersteht, die von Leitbelag frei sind und daß innerhalb der Schaltkammer der
Leitbelag der unteren Trägerfolie außer an der bzw. den Kreuzungsstellen nur solchen
Bereichen der oberen Trägerfolie gegenübersteht, die von Leitbelag frei sind. Dadurch
sind die Stellen, an denen sich Bereiche der Leitbeläge gegenüberstehen, auf die Kreuzungsstellen
beschränkt. Die Kreuzungsstellen selbst sind sehr klein im Vergleich zur Schaltkammerfläche.
Dadurch, daß wenigstens zwei, vorzugsweise mehrere. Kreuzungsstellen vorgesehen sind,
ist bei Druckbeaufschlagung die notwendige Kontaktgabe gewährleistet. Im Vergleich
zu flächigen Kontaktkreisflächen in der Schaltkammermitte ist bei der Erfindung die
Kontaktzone in mehrere definierte Kreuzungsstellen aufgeteilt. Im Endergebnis ist
die Wahrscheinlichkeit, daß ungewollte Kurzschlüsse auftreten, sehr gering. Denn es
ist unwahrscheinlich, daß Unebenheiten bildende Partikel gerade an den Kreuzungsstellen
vorliegen. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß für die Leitbeläge,
die silberhaltig sind, wesentlich weniger Auftragsmasse benötigt wird als bei Leitbelägen,
die im wesentlichen die gesamte Schaltkammerfläche bedecken.
[0007] In Ausgestaltung der Erfindung sind die Leitbeläge an Anschlußbereichen aus der Schaltkammer
geführt, die beiden Anschlußbereiche liegen an verschiedenen Stellen der Schaltkammer
und die Leitbeläge reichen an den den Anschlußbereichen bezüglich der Kreuzungsstellen
gegenüberliegenden Bereichen über die Kreuzungsstellen hinaus. Dies ist günstig, da
zur Schaffung der Kreuzungsstellen bei der Zuordnung der beiden Trägerfolien keine
engen Toleranzen eingehalten werden müssen.
[0008] Eine weitere Reduzierung der Kurzschlußwahrscheinlichkeit und Herabsetzung des Bedarfs
an Leitpaste ohne Verschlechterung der Kontaktgabe wird dadurch erreicht, daß die
Streifenbreite der streifenförmigen Leitbeläge schmaler als die Leiterbahnen der Trägerfolie
im übrigen sind. Vorzugsweise ist die Streifenbreite etwa halb so breit wie die Breite
der Leiterbahnen.
[0009] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der. folgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen und den Unteransprüchen. In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 einen Teil -Querschnitt einer Folientastatur,
Figur 2 eine Aufsicht der Folientastatur im Bereich einer Schaltkammer und
Figuren 3 bis 10 weitere Ausführungsbeispiele der Folientastatur in einer Ansicht
entsprechend Figur 2.
[0010] Eine Folientastatur weist eine untere Trägerfolie 1 und eine obere Trägerfolie 2
auf. Beide Folien 1 und 2 sind auf eine Abstandsfolie 3 geklebt. Die Abstandsfolie
3 ist mit Löchern versehen, die Schaltkammern 4 bilden.
[0011] Innerhalb der Schaltkammer 4 ist die untere Trägerfolie 1 mit einem streifenförmigen
Leitbelag 5 versehen. Innerhalb der Schaltkammer 4 liegt ein streifenförmiger Leitbelag
6 der oberen Trägerfolie 2. Die Leitbeläge 5 und 6 sind mit Leiterbahnen 7 und 8 der
unteren bzw. oberen Trägerfolie verbunden. Die Leiterbahnen 7 und 8 verlaufen außerhalb
der Schaltkammer 4.
[0012] Bei einem Druck in Richtung des Pfeiles 9 auf die obere Trägerfolie 2 berühren sich
die Leitbeläge 5 und 6, wodurch die Leiterbahnen 7 und 8 elektrisch verbunden sind.
Die streifenförmigen Leitbeläge 5 und 6 stehen sich in der Schaltkammer 4 kreuzend
gegenüber. Die Kreuzungsstellen sind in den Figuren 2 bis 6 mit 10 bezeichnet. An
den Leitbelägen 5 und 6 lassen sich ein Anschlußbereich 11, der zwischen den Kreuzungsstellen
10 und den Leiterbahnen 7 bzw. 8 liegt, ein Krouzungsbereich 12, der zwischen den
einzelnen Kreuzungsstellen 10 liegt, und ein Überstandsbereich 13 unterscheiden, der
dem Anschlußbereich 11 bezüglich der Kreuzungsstellen 10 gegenüberliegt und der über
die Kreuzungsstellen 10 hinausreicht. Die streifenförmigen Leitbeläge 5, 6 sind so
angeordnet, daß sie sich in den Anschlußbereichen 11 und den Überstandsbereichen 13
nicht gegenüberstehen. In den Kreuzungsbereichen 12 stehen sie sich lediglich an den
Kreuzungsstellen 10 gegenüber. Etwaige Unebenheiten in der Leitbelagsschicht, wie
beispielsweise eingelagerte Partikel, führen bei der gewählten gegenseitigen Anordnung
der Leitbeläge 5 und 6 nicht zu Kurzschlüssen der Leitbeläge 5 und 6, da ganz überwiegend
die Leitbeläge 5 und 6 solchen Bereichen der jeweils anderen Trägerfolie 2 bzw. 1
gegenüberstehen, die von Leitbelag frei sind.
[0013] Die Breite B der die Leitbeläge 5 und 6 bildenden Streifen ist wesentlich kleiner
als die Breite H der Leiterbahnen 7 und 8, Die Breite B ist etwa halb so groß wie
die Breite H. Die Breite B beträgt beispielsweise 0,5 mm. Insgesamt ist die Gesamtfläche,
die die Leitbeläge 5 bzw. 6 aufweisen, im Vergleich zur Grundfläche der Schaltkammer
4 sehr klein. Die Fläche des Leitbelages 5 bzw. 6 beträgt etwa 5 bis 15% der Grundfläche
der Schaltkammer 4.
[0014] Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 sind der Leitbelag 5 und der Leitbelag 6 jeweils
von einem Paar paralleler, gerader Streifen 14, 15 und 16, 17 gebildet. Die Streifen
14, 15 verlaufen senkrecht zu den Streifen 16 und 17. Der Abstand A zwischen den Streifen
14 und 15 bzw. 16 und 17 ist etwa so groß wie die Streifenbreite B. Die Kreuzungsstellen
10 liegen damit auf einem zur Schaltkammer 4 konzentrischen Kreis, dessen Durchmesser
sehr klein im Vergleich zum Durchmesser der Schaltkammer 4 ist. Beispielsweise beträgt
der Durchmesser des Kreises 15% des Durchmessers der Schaltkammer 4. Der Schaltkammerdurchmesser
liegt beispielsweise bei 10 mm.
[0015] Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 3 sind die Leitbeläge 5 und 6 von je einem ovalen
Ring 18 bzw. 19 gebildet. Die Hauptachsen der ovalen Ringe 18 und 19 stehen etwa senkrecht
zueinander. Auch hier ergeben sich vier Kreuzungsstellen 10.
[0016] Beim Ausfuhrungsbeispiel nach Figur 4 ist der Leitbelag 5 von einem Kreisring 20
gebildet. Den Leitbelag 6 bilden Streifen 16 und 17. Der Durchmesser des Kreisringes
20 ist größer als der Abstand A der Streifen 16 und 17. Vier Kreuzungsstellen 10 liegen
auf dem vom Kreisring 20 gebildeten Kreis. Die Breite B des Kreisrings 20 und der
ovalen Ringe 18 und 19 ist gleich der Breite B der Streifen 16 und 17.
[0017] Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 5 kreuzen sich die Streifen 14, 15 mit den Streifen
16, 17 im spitzen Winkel. Darüber hinaus sind anders als in Figur 2 die Streifen 14
und 15 bzw. 16 und 17 in den Überstandsbereichen 13 durch Stege 21 und 22 verbunden.
Auch hier entstehen die vier Kreuzungsstellen 10.
[0018] Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 6 ist der Leitbelag 5 von zwei Streifen 23, 24
gebildet, die in der Schaltkammer 4 von der Leiterbahn 7 her V-förmig auseinanderlaufen.
Der Leitbelag 6 ist von drei Streifen 25, 26, 27 gebildet, deren beide äußere von
der Leiterbahn 8 in der Schaltkammer 4 V-förmig auseinandergehen. Es entstehen hier
sechs Kreuzungsstellen 10.
[0019] Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 7 ist der Leitbelag 6 von einem Kreuz mit zwei
sich kreuzenden Streifen 28 und 29 gebildet. Der Leitbelag 5 ist wie in Figur 4 gestaltet.
Der Kreuzungspunkt der Streifen 28 und 29 liegt etwa in der Mitte des Kreisringes
20. Die Streifen 28 und 29 kreuzen den Kreisring 20, so daß vier Kreuzungsstellen
10 entstehen.
[0020] Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 8 ist der Leitbelag 5 wie in Figur 4 gestaltet.
Der Leitbelag 6 ist sternförmig zu zwei Verzweigungen 30 und 31 verzweigt. Es ergeben
sich hier drei Kreuzungsstellen 10. Mit mehreren Verzweigungen ließen sich mehrere
Kreuzungsstellen erreichen.
[0021] Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 9 sind die Leitbeläge 5 und 6 von je einem Einzelstreifen
32 bzw. 33 gebildet. Es ergibt sich hier eine Kreuzungsstelle 10. Beim Ausführungsbeispiel
nach Figur 10 ist ein Leitbelag 6 entsprechend Figur 8 mit Verzweigungen 30 und 31
vorgesehen. Der Leitbelag 5 ist von einem Einzelstreifen 32 entsprechend Figur 9 gebildet.
Es ergeben sich hier zwei Kreuzungsstellen 10. Genügen zwei Kreuzungsstellen 10, dann
lassen diese sich auch dadurch erreichen, daß sowohl als Leitbelag 6 als auch als
Leitbelag 5 Streifen mit Verzweigungen 30, 31 verwendet werden, die sich so gegenüberstehen,
daß sich die Verzweigungen 30, 31 kreuzen. Zwei Kreuzungsstellen 10 ließen sich auch
dadurch schaffen, daß der eine Leitbelag von einem Kreisring 20 und der andere Leitbelag
von einem Einzelstreifen 33 gebildet wird.
[0022] Die mit den Leitbelägen 5 bzw. 6 und den Leiterbahnen 7 bzw. 8 bedruckten Trägerfolien
1 und 2 werden an die Abstandsfolie 3 geklebt. An die Toleranz der Zuordnung der oberen
Trägerfolie 2 zur unteren Trägerfolie 1 werden keine hohen Anforderungen gestellt.
Denn die Überstandsbereiche 13 erlauben Versetzungen in den Richtungen D und E, ohne
daß dadurch Kreuzungsstellen 10 verlorengehen. Bei einer Druckbeaufschlagung in Richtung
des Pfeiles 9 berühren sich die Leitbeläge 5 und 6 in der einen bzw. den zwei, den
drei, den vier oder den sechs Kreuzungsstellen 10, Dadurch ist eine sichere Kontaktgabe
gewährleistet. Die Verteilung der Kreuzungsstellen 10 in der Schaltkammer 4 kann durch
eine größere oder kleinere Bemessung der Kreuzungsbereiche 12 den Erfordernissen entsprechend
variiert werden. Sollen beispielsweise beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 die Kreuzungsstellen
10 näher als gezeigt am Rand der Schaltkammer 4 liegen, werden die Abstände A entsprechend
größer gewählt. Eine wesentliche Erhöhung der Gesamtfläche der Leitbeläge 5 und 6
ist damit nicht verbunden, so daß sich auch die Kurzschlußwahrscheinlichkeit nicht
erhöht.
[0023] Im Rahmen der Erfindung liegen zahlreiche weitere Ausführungsbeispiele. Es kann der
Leitbelag 5 jeder der Figuren dem Leitbelag 6 jeder anderen Figur zugeordnet werden.
1. Folientastatur mit einer je einen streifenförmigen Leitbelag tragenden unteren
und oberen Trägerfolie und einer Abstandsfolie zwischen den Trägerfolien, die wenigstens
eine Schaltkammer bildet, in der sich die streifenförmigen Leitbeläge kreuzend gegenüberstehen,
und bei Druckbeaufschlagung einer der Trägerfolien sich die Leitbeläge in wenigstens
einer Kreuzungsstelle kontaktieren, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Schaltkammer
(4) der Leitbelag (6) der oberen Trägerfolie (2) außer an der bzw. den Kreuzungsstellen
(10) nur solchen Bereichen der unteren Trägerfolie (1) gegenübersteht, die von Leitbelag
frei sind, und daß innerhalb der Schaltkammer (4) der Leitbelag (5) der unteren Trägerfolie
(1) außer an der bzw. den Kreuzungsstellen (10) nur solchen Bereichen der oberen Trägerfolie
(2) gegenübersteht, die von Leitbelag frei sind.
2. Folientastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitbeläge (5,
6) an Anschlußbereichen (11) aus der Schaltkammer (4) geführt sind, daß die beiden
Anschlußbereiche (11) an verschiedenen Stellen der Schaltkammer (4) liegen und daß
die Leitbeläge (5, 6) an den den Anschlußbereichen (11) bezüglich der Kreuzungsstellen
(10) gegenüberliegenden Überstandsbereichen (13) über die Kreuzungsstellen (10) hinausreichen.
3. Folientastatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Kreuzungsstellen
(10) auf einer geschlossenen Linie liegen.
4. Folientastatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Linie ein Kreis
ist.
5. Folientastatur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreis konzentrisch
zur Schaltkammer .(4) liegt und sein Durchmesser etwa 15% bis 20% des Durchmessers der Schaltkammer
(4) beträgt.
6. Folientastatur nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Leitbeläge
(5) als Kreisring (20) sich mit dem genannten Kreis deckt.
7. Folientastatur nach einem der vorhergehenden .Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die streifenförmigen Leitbeläge (5, 6) innerhalb der Schaltkammer (4) durchgehend
gleiche Breite (B) aufweisen.
8. Folientastatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Streifenbreite (B) der streifenförmigen Leitbeläge (5, 6) schmaler als die
Leiterbahnen (7, 8) der Trägerfolien (1, 2) im übrigen sind.
9. Folientastatur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifenbreite
(B) halb so breit wie die Breite (H) der Leiterbahnen (7, 8) ist.
10. Folientastatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Leitbelag (5, 6) von einem Streifenpaar (14, 15; 16, 17) gebildet ist.
11. Folientastatur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (14,
15 bzw. 16, 17) des Streifenpaars im Überstandsbereich (13) mit Stegen (21, 22) verbunden
sind.
12. Folientastatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Leitbelag (5, 6) von einem ovalen Ring (18, 19) gebildet ist.
13, Folientastatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Leitbelag (5, 6) im Kreuzungsbereich (12) sternförmig (30, 31) oder kreuzförmig
(28, 29) ausgebildet ist.