БЫТОВОЙ ПРИБОР С СЕНСОРНЫМ УСТРОЙСТВОМ УПРАВЛЕНИЯ И ИНДИКАЦИИ Российский патент 2016 года по МПК D06F39/00 

Область техники

Изобретение относится к бытовому прибору с сенсорным устройством управления и индикации, который содержит индикатор для отображения рабочей информации и светопроницаемый несущий элемент. На несущем элементе расположен по меньшей мере один емкостной сенсорный электрод, который является частью сенсорного конденсатора и наложен одной стороной на индикатор, а другой - на чувствительную к прикосновениям рабочую поверхность устройства управления и индикации.

Уровень техники

В настоящее время широко используются светодиодные дисплеи с присоединенным сенсорным устройством управления. В подобных дисплеях применяются светодиодные элементы - светодиоды, при помощи которых можно подсвечивать функциональные символы или отображаемые символы. Подобное устройство управления и индикации описано, например, в патентной заявке DE 10236718 A1. Это устройство управления и индикации содержит панель управления, представляющую собой цельный элемент, отлитый из АБС-пластика под давлением. Панель управления содержит круглую просвечиваемую область, в которой толщина материала панели уменьшена по сравнению со стандартной толщиной панели таким образом, чтобы просвечиваемая область была проницаемой для света. Эта просвечиваемая область образует оптический индикатор - на поверхность просвечиваемой области нанесены отображаемые или функциональные символы, которые можно освещать при помощи светящего элемента, например светодиода. Светящий элемент нанесен на монтажную плату. Кроме того, на задней стороне панели управления находится сенсорный электрод, который входит в состав емкостного переключателя или сенсорного конденсатора. Сенсорный электрод электрически соединен соединительным или контактным элементом с монтажной платой и тем самым с блоком обработки данных.

В патентной заявке DE 2824973 A1 описано устройство управления и индикации для бытового прибора. На монтажную плату, соединенную ленточным кабелем с прочими управляющими элементами бытового прибора, установлен двухстрочный дисплей с печатными знаками и символами. Дисплей накрыт панелью управления с прозрачными металлическими поверхностями. Эти металлические поверхности вместе с расположенными под ними поверхностями образуют емкостной переключатель, обеспечивающий активизацию команд. Светящие элементы дисплея выполнены, например, по светодиодной или жидкокристаллической технологии.

Кроме того, в уровне техники применяют прозрачные сенсорные электроды, расположенные над индикатором (дисплеем) или наложенные на него (см., например, патентную заявку DE 10326684 A1). В подобном сенсорном устройстве управления и индикации пользователь в целях управления бытовым прибором может прикасаться к сенсорной поверхности, которая также расположена с наложением на сенсорные электроды и индикатор. То есть сенсорные электроды расположены между сенсорной поверхностью с одной стороны и индикатором с другой стороны, причем индикатор, благодаря прозрачности сенсорных электродов, может восприниматься пользователем и не закрыт сенсорными электродами. При этом на уровне техники применяют так называемые слои ITO (оксид индия-олова), посредством которых формируются сенсорные электроды. Такие слои преимущественно прозрачны для видимого спектра света. Однако технология ITO мало применима для трехмерных объектов. В этом случае ее можно применять только с ограничениями. В частности, когда несущий элемент, на который нанесены сенсорные электроды, имеет изогнутую (например, выпуклую или вогнутую) поверхность, как это может иметь место на панелях управления бытовых приборов, применение технологии ITO более не может дать удовлетворительного результата. Кроме того, используемые материалы относительно дороги по сравнению с другими электропроводящими материалами.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является разработка бытового прибора с устройством управления и индикации, в котором можно будет с минимальными затратами труда и средств нанести на несущий элемент по меньшей мере один сенсорный электрод даже тогда, когда несущий элемент имеет трехмерную, например изогнутую, поверхность.

Согласно изобретению эта задача решена бытовым прибором с признаками пункта 1 формулы. Выгодные варианты исполнения изобретения раскрываются в зависимых пунктах формулы, в описании и на фигурах.

Бытовой прибор, описываемый изобретением, содержит сенсорное устройство управления и индикации, в состав которого входит индикатор, предназначенный для отображения рабочей информации. Устройство управления и индикации содержит также светопроницаемый или прозрачный несущий элемент, на котором в качестве части сенсорного конденсатора расположен, по меньшей мере, один емкостной электропроводящий сенсорный электрод. Сенсорный электрод расположен с наложением на индикатор с одной стороны и на сенсорную рабочую поверхность устройства управления и индикации с другой стороны. Пользователь может прикасаться к рабочей поверхности для управления бытовым прибором. Изобретение предусматривает, что, по меньшей мере, один сенсорный электрод изготовлен из прозрачного (по меньшей мере, для видимого спектра света) и электропроводящего лака и/или клея, содержащего углеродные нанотрубки.

Таким образом, эффекта, предусматриваемого изобретением, достигают за счет использования специального материала для сенсорного электрода, в частности за счет применения светопроницаемого и электропроводящего клея и/или лака. В частности, обнаружилось, что такие материалы гораздо лучше подходят для нанесения на трехмерные поверхности, чем, например, так называемые слои ITO, состоящие из оксида индия-олова. Таким образом, описываемый изобретением бытовой прибор выгоден тем, что, по меньшей мере, один сенсорный электрод может быть без больших затрат нанесен на несущий элемент даже тогда, когда несущий элемент имеет трехмерную, например изогнутую, поверхность. В то время как слои, выполненные из оксида индия-олова, пригодны для нанесения на такие поверхности лишь ограниченно, прозрачные и электропроводящие лаки и/или клеи можно наносить без больших затрат даже на вогнутые или выпуклые поверхности. Таким образом, устройству управления и индикации бытового прибора, описываемого изобретением, можно придать произвольную форму. То есть оно может иметь самые разнообразные геометрические формы, причем материал сенсорного электрода не будет ограничивать функциональность этого устройства. По сравнению с ранее применявшимися материалами прозрачные и электропроводящие лаки или клеи, содержащие углеродные нанотрубки, относительно дешевы, что позволяет снизить совокупную стоимость.

Под бытовым прибором в смысле настоящего изобретения понимают прибор, применяемый для ведения домашнего хозяйства. Таким образом, бытовым прибором является прибор, предназначенный для обработки предметов быта, например белья, посуды, продуктов питания и т.д. Речь может идти как о крупной бытовой технике, например стиральной машине, сушильной машине, посудомоечной машине, варочной плите, вытяжке, холодильном аппарате, комбинированном холодильно-морозильном аппарате или кондиционере, так и о мелкой бытовой технике, например автоматической кофе-машине или кухонном комбайне.

В особенно выгодном варианте, по меньшей мере, один сенсорный электрод наносят на несущий элемент методом трафаретной печати. Таким образом, по меньшей мере, один сенсорный электрод может быть нанесен на несущий элемент методом трафаретной печати. Это позволяет особенно эффективно и без больших затрат наносить на несущий элемент сенсорные электроды различной формы. Это особенно выгодно, в частности, в том случае, если нужно нанести несколько электродов, расположенных на относительно малом расстоянии друг от друга. Метод трафаретной печати, с одной стороны, отличается максимально точным позиционированием сенсорных электродов, а с другой стороны, предотвращает возникновение нежелательного короткого замыкания между сенсорными электродами (например, вследствие неточного позиционирования).

Предпочтительно устройство управления и индикации содержит имеющую форму пластины прозрачную и неэлектропроводящую подложку, передняя сторона которой образует чувствительную к прикосновениям рабочую поверхность, к которой может прикасаться пользователь для управления бытовым прибором. Таким образом, подложка представляет собой окно индикатора, выполненное из светопроницаемого материала. При этом подложка может быть вставлена в сквозное отверстие панели управления бытового прибора; она может быть, например, вварена в панель управления. Использование такой подложки, которая расположена с наложением, по меньшей мере, на один сенсорный электрод и с наложением на индикатор и передняя сторона которой образует чувствительную к прикосновениям рабочую поверхность, выгодно тем, что, во-первых, можно защитить индикатор от внешних воздействий, а во-вторых, внешней поверхности устройства управления и индикации можно придать самый разный внешний вид, в частности, независимо от индикатора. Так, например, различные варианты прибора можно оснащать различными подложками (например, различного цвета), не меняя оформление индикатора.

С точки зрения выбора материала оказался выгодным вариант, в котором подложка изготовлена из прозрачной пластмассы. Такому материалу можно придать, в частности, самую разнообразную форму, то есть можно реализовать трехмерную рабочую поверхность.

Подложка может быть изготовлена из тонированного, в частности цветного материала. Тонированное (цветное) исполнение подложки основано на знании о том, что применяемые прозрачные и электропроводные лаки и/или клеи не обязательно обладают 100% прозрачностью, то есть прозрачность может составлять от 80% до 100%. Если использовать полностью светопроницаемую подложку, то пользователь при некоторых обстоятельствах мог бы видеть даже сенсорные электроды. Чтобы избежать этого, прозрачность подложки можно привести в соответствие с прозрачностью электропроводного лака и/или клея. Кроме того, исполнение подложки из тонированного цветом материала позволяет гарантировать, что уплотняющее давление, которое может быть приложено к обратной стороне подложки, не будет заметно на рабочей стороне или на стороне рабочей поверхности.

Несущий элемент, на котором расположен, по меньшей мере, один сенсорный электрод, может быть образован самой подложкой. В этом варианте исполнения, по меньшей мере, один сенсорный электрод может быть расположен на обратной стороне подложки, противоположной по отношению к передней стороне. Расположение сенсорных электродов на подложке выгодно тем, что позволяет обойтись без отдельного несущего элемента, а подложка выполняет как бы две различные функции, то есть функцию покрытия устройства управления и индикации и функцию носителя, по меньшей мере, одного сенсорного электрода. Это позволяет сократить количество компонентов.

Подложка может быть установлена с прилеганием к индикатору таким образом, чтобы, по меньшей мере, один сенсорный электрод прилегал одной стороной к обратной стороне подложки, а другой стороной - к передней стороне индикатора, обращенной к подложке. Таким образом, по меньшей мере, один сенсорный электрод перекрывает или заполняет расстояние между индикатором с одной стороны и подложкой с другой стороны. Это выгодно тем, что между рабочей поверхностью с одной стороны и сенсорными электродами с другой стороны не возникает воздушных зазоров, которые могли бы снизить чувствительность емкостного устройства управления и индикации.

В альтернативном варианте исполнения несущий элемент может быть выполнен в виде прозрачной и гибкой пленки, то есть, по меньшей мере, один сенсорный электрод нанесен на пленку. Пленка может быть расположена на индикаторе таким образом, чтобы она прилегала одной стороной к обратной стороне подложки, а другой стороной - к индикатору. В этом случае, по меньшей мере, один сенсорный электрод может быть расположен либо на обратной стороне пленки, обращенной к индикатору, либо на передней стороне пленки, обращенной к подложке. Пленка может быть изготовлена из полимера. Она может иметь один или несколько слоев. Она может быть наклеена на подложку или выполнена непосредственно на подложке методом инжекционного прессования или тиснения (технологии IML, IMD). Прозрачная пленка с нанесенной печатью позволяет обойтись без непосредственного нанесения печати на подложку. Этот вариант исполнения также выгоден тем, что не требуется корректировать геометрическую форму подложки в соответствии с требованиями трафаретной печати на обратной стороне. Это позволяет еще более гибко выбирать форму устройства управления и индикации.

Предпочтительно индикатор представляет собой светодиодный дисплей: он может содержать световодную матрицу или световую шахту, которая предназначена для проведения света и на которой расположен, по меньшей мере, один функциональный символ, служащий для отображения рабочей информации и накладывающийся на сенсорный электрод. Индикатор может также содержать светящее устройство, в частности, по меньшей мере, с одним светодиодом, которое служит для подсвечивания или визуального выделения функционального символа, когда пользователь прикасается к сенсорной рабочей поверхности в области наложения на функциональный символ. В этом варианте исполнения устройство управления и индикации представляет собой сенсорный светодиодный дисплей, в котором путем прикосновения к функциональным символам можно выбирать функцию бытового прибора, а выбор или касание функционального символа подтверждается подсвечиванием этого символа. Таким образом, использование устройства управления и индикации осуществляется путем прикосновения к рабочей поверхности, а именно в области наложения сенсорного электрода и функционального символа. При этом не требуется выполнять механическое перемещение кнопки. Это означает, в частности, что панели управления, в которых применяются подобные устройства управления, могут иметь сплошную поверхность без прорезей, что особенно выгодно для применения в бытовых приборах, так как вовнутрь прибора не могут попасть загрязнения, а сплошную поверхность особенно удобно очищать.

На световодную матрицу может быть нанесена тонкая пленка, по меньшей мере, с одним функциональным символом. Это может быть печатная пленка или фотошаблон. Таким образом, по меньшей мере, один функциональный символ может быть выполнен самыми разными способами, а именно независимо от исполнения световодной матрицы. Для различных экспортных вариантов и моделей прибора можно применять различные печатные пленки, в то время как другие компоненты, в частности сама световодная матрица, могут быть сохранены.

На светопроводящий или прозрачный несущий элемент может быть нанесено несколько емкостных сенсорных электродов, расположенных с наложением на индикатор и чувствительную к прикосновениям рабочую поверхность и удаленных на некоторое расстояние друг от друга. Путем прикосновения к рабочей поверхности в области наложения с одним из сенсорных электродов можно выбрать значение параметра бытового прибора, назначенное этому сенсорному электроду. В результате можно выбирать самые различные значения параметра или настраивать несколько параметров бытового прибора с помощью чувствительной к прикосновениям рабочей поверхности.

В частности, каждому сенсорному электроду соответствует, по меньшей мере, один подсвечиваемый функциональный символ, расположенный на световодной матрице с наложением на соответствующий сенсорный электрод и обозначающий значение параметра, назначенное соответствующему сенсорному электроду. Таким образом, выбор значения параметра может быть подтвержден соответствующим функциональным символом. То есть значение параметра выбирают путем прикосновения к одному из функциональных символов или рабочей поверхности в области наложения с одним из функциональных символов.

Таким образом, на световодную матрицу могут быть нанесены самые разные функциональные символы, которые могут быть подсвечены светящим устройством, в частности, через световодную матрицу. Каждый функциональный символ обозначает другое значение параметра бытового прибора. Помимо числа или цифры (например, значения температуры или частоты вращения) под значением параметра можно также понимать обозначения или последовательности букв, в частности, например, различные программы бытового прибора и/или различные дополнительные функции. Параметр может представлять собой, например, программу бытового прибора - в этом случае под значением параметра понимают обозначение конкретной программы. Равным образом, параметром можно считать дополнительную функцию бытового прибора, например «разглаживание» или «предварительная стирка» для стиральной машины. Функциональные символы могут содержать, по существу, ключевые слова, и/или числа, и/или графические символы или пиктограммы, и/или комбинированные символы, например графические и буквенные символы.

Кроме того, устройство управления и индикации может быть выполнено с возможностью регулировки, по меньшей мере, одного из следующих параметров рабочего процесса бытового прибора.

Оно может быть выполнено с возможностью регулирования рабочей температуры в качестве параметра. При этом индикатор может содержать несколько подсвечиваемых функциональных символов, каждый из которых обозначает возможную настройку рабочей температуры. Этот вариант исполнения особенно выгоден для бытового прибора по уходу за бельем, например стиральной или сушильной машины, для посудомоечной машины или для бытового прибора для приготовления продуктов питания, например духового шкафа или варочной поверхности. Пользователь может устанавливать нужную температуру путем прикосновения к сенсорной рабочей поверхности, соответствующей выбранному значению температуры.

В качестве дополнения или альтернативы устройство управления и индикации может быть выполнено с возможностью регулирования скорости перемещения компонента бытового прибора, например частоты вращения барабана для белья. В этом случае индикатор может содержать несколько подсвечиваемых функциональных символов, каждый из которых обозначает возможную настройку скорости перемещения. Этот вариант исполнения особенно выгоден для бытовых приборов, в состав которых входит подвижный компонент, например барабан для белья или подобный ему компонент.

В качестве дополнения или альтернативы устройство управления и индикации может быть выполнено с возможностью задания рабочей программы в качестве параметра. В этом варианте исполнения индикатор может содержать несколько подсвечиваемых функциональных символов, каждый из которых обозначает различную рабочую программу. В равной степени это относится к дополнительным функциям бытового прибора. Так, каждый функциональный символ может обозначать отдельную дополнительную функцию бытового прибора.

Прочие признаки изобретения раскрываются в пунктах формулы изобретения, на фигурах и в описании фигур. Все вышеупомянутые признаки и комбинации признаков, а также признаки и комбинации признаков, указанные в последующем описании фигур и/или только на фигурах, могут применяться не только в указанных сочетаниях, но и в других сочетаниях или даже по отдельности.

Краткое описание чертежей

Изобретение детально рассматривается ниже на основании нескольких предпочтительных вариантов исполнения, представленных на прилагаемых фигурах, на которых изображено:

Фигура 1: схематичное изображение устройства управления и индикации бытового прибора согласно первому варианту исполнения изобретения.

Фигура 2: схематичное изображение устройства управления и индикации бытового прибора согласно второму варианту исполнения изобретения.

Осуществление изобретения

На фигуре 1 схематично показано устройство 1 управления и индикации бытового прибора (в данном варианте - стиральной машины), не показанного на фигуре. Устройство 1 управления и индикации представляет собой сенсорный светодиодный дисплей, содержащий несколько функциональных символов, которые могут подсвечиваться. Устройство 1 управления и индикации содержит следующие компоненты: световодную матрицу 2 с нанесенными на нее функциональными символами, подложку 3 и тонкую гибкую пленку 4.

Световодная матрица 2 представляет собой световую шахту, предназначенную для проведения света. На переднюю сторону световодной матрицы 2 нанесена печатная пленка 5, которая может представлять собой, например, фотошаблон. Печатная пленка 5 содержит несколько функциональных символов, то есть, в данном варианте исполнения, три колонки функциональных символов, а именно первую колонку 6 функциональных символов, вторую колонку 7 функциональных символов и третью колонку 8 функциональных символов. Каждый из функциональных символов первой колонки 6 обозначает отдельное значение рабочей температуры стиральной машины. Таким образом, функциональные символы 6 представляют собой значения параметра «Рабочая температура». Каждый из функциональных символов второй колонки 7 обозначает отдельное значение частоты вращения барабана для белья в режиме центрифугирования стиральной машины. Таким образом, функциональные символы 7 представляют собой значения параметра «Частота вращения». Третья колонка 8 функциональных символов содержит несколько различных обозначений дополнительных функций стиральной машины. В число этих функций входит «Быстрая стирка», «Разглаживание», «Добавление воды», «Дополнительное полоскание», «Интенсивная стирка» и «Предварительная стирка».

Функциональные символы 6, 7, 8 могут быть подсвечены по отдельности и независимо друг от друга, в частности, при помощи светящего устройства (не показанного на фигуре). Это светящее устройство может содержать несколько светодиодов, расположенных на обратной стороне световодной матрицы 2, например на пластине. При этом каждому функциональному символу 6, 7, 8 может быть назначен отдельный светодиод.

Подложка 3 представляет собой прозрачную или светопроницаемую подложку, которая может быть выполнена, например, из прозрачной пластмассы. Она может быть тонирована цветом. Подложка 3 представляет собой плоский элемент, имеющий форму пластины и обладающий внутренней жесткостью. Передняя сторона 9 подложки 3 одновременно образует чувствительную к прикосновениям рабочую поверхность 10, к которой может прикасаться пользователь для выбора значения параметра. При прикосновении к рабочей поверхности 10 пользователь может настраивать вышеуказанные параметры стиральной машины или выбирать указанные значения параметров. Это осуществляется путем простого прикосновения к функциональным символам 6, 7, 8.

Световодная матрица 2 вместе с нанесенными на нее функциональными символами 6, 7, 8 и, возможно, другими компонентами, например указанным светящим устройством, образует индикатор 11, служащий для отображения рабочей информации, в частности для отображения соответствующих выбранных значений параметров.

На обратной стороне 12, противоположной передней стороне 9 подложки 3, нанесено несколько емкостных сенсорных электродов 13, 14, каждый из которых является частью сенсорного конденсатора и изготовлен из электропроводящего и прозрачного материала. В варианте исполнения, представленном на фигуре 1, может быть также предусмотрено три колонки сенсорных электродов 13, 14, причем на фигуре 1 ради наглядности показаны только две колонки сенсорных электродов 13, 14. Например, каждому функциональному символу 6, 7, 8 назначен отдельный сенсорный электрод 13, 14, расположенный с наложением на соответствующий функциональный символ 6, 7, 8.

В смонтированном устройстве 1 управления и индикации обратная сторона 12 подложки 3 прилегает к передней стороне световодной матрицы 2 или к печатной пленке 5. В этом случае сенсорные электроды 13, 14 расположены с наложением на соответствующие функциональные символы 6, 7, 8, благодаря чему при прикосновении к рабочей поверхности 10 в области наложения на один из сенсорных электродов 13, 14 или один из функциональных символов 6, 7, 8 можно выбрать значение параметра, назначенное этому функциональному символу 6, 7, 8, причем выбор будет подтвержден подсвечиванием этого функционального символа 6, 7, 8.

На правой стороне световодной матрицы 2 имеются дополнительные символы 15, обозначающие различные фазы процесса стирки. Эти символы 15 можно подсвечивать отдельными светодиодами.

Под символами 15 находится область 16 индикации с четырьмя семисегментными индикаторами, служащими для отображения времени, оставшегося до завершения процесса стирки. Таким образом, в области 16 индикации отображается время, оставшееся до завершения процесса стирки.

Отдельные сенсорные электроды 13, 14 электрически соединены с не показанным на фигурах блоком обработки результатов или управляющим устройством, в частности, при помощи проводящих дорожек 17. Проводящие дорожки 17 также нанесены на обратную сторону 12 подложки 3 и соединяют соответствующие сенсорные электроды 13, 14 с блоком обработки результатов. Проводящие дорожки 17 ведут от соответствующих сенсорных электродов 13, 14 к кромке подложки 3 и оканчиваются на кромке подложки 3. Для электрического соединения этих проводящих дорожек 17 с блоком обработки результатов на кромках пленки 4 предусмотрены контактные поверхности 18. Пленка 4 представляет собой гибкую полимерную пленку с вырезом по центру. Это означает, что она имеет сквозное отверстие 19. Контактные поверхности 18 нанесены на переднюю сторону 20 пленки 4, обращенную к подложке 3, и, в принципе, могут быть изготовлены из любого электропроводящего материала. В частности, здесь применяют углерод, и/или прозрачный и проводящий лак, и/или прозрачный и проводящий клей. Контактные поверхности 18 соединяют с блоком обработки результатов при помощи упругих элементов из электропроводящего материала, установленных в пластмассовые держатели (так называемые фиксаторы).

Каждый сенсорный электрод, взятый отдельно, является частью сенсорного конденсатора, вторая пластина которого образована пальцем пользователя. В частности, сенсорные электроды 13, 14 расположены на расстоянии от рабочей поверхности 10, определенном толщиной подложки 3. Пользователь может прикоснуться к рабочей поверхности 10, чтобы установить нужное значение параметра. После этого изменится емкость сенсорного конденсатора, состоящего из пальца пользователя, с одной стороны, противоположного сенсорного электрода 13, 14, с другой стороны, и расположенного между ними диэлектрика (подложки 3). Блок обработки результатов распознает и анализирует такое изменение емкости. Подобный способ описан, например, в патентной заявке DE 102005041113 A1.

Подложка 3 из прозрачного пластика вварена в панель управления стиральной машины. Нанесение сенсорных электродов 13, 14 на подложку 3 осложняется на уровне техники в том случае, если подложка 3 или ее обратная сторона 12 имеет трехмерную, вогнутую или выпуклую форму. В уровне техники в этом случае придется искать компромисс между гибкостью и вариативностью оформления устройства 1 управления и индикации, с одной стороны, и технической возможностью нанесения сенсорных электродов 13, 14, с другой стороны. В уровне техники применяются, в частности, так называемые слои ITO (оксид индия-олова). Этот материал не может наноситься на любые поверхности, поэтому пришлось найти новое решение, которое позволило бы наносить сенсорные электроды 13, 14 на подложки 3 любой формы.

Изобретение позволяет выполнять сенсорные электроды 13, 14 из прозрачного и электропроводящего лака и/или прозрачного и электропроводящего клея. В частности, обнаружилось, что такие материалы можно особенно легко наносить на трехмерные поверхности, например на искривленные или изогнутые подложки 3, не ограничивая вариабельность форм устройства 1 управления и индикации. С одной стороны, это позволяет произвольно выбирать форму устройства 1 управления и индикации или подложки 3, а с другой стороны, эффективно и надежно наносить сенсорные электроды 13, 14 на подложку 3.

Кроме того, выбранные материалы сенсорных электродов содержат нанотрубки из углерода, так называемые углеродные нанотрубки (CNT). Такие материалы прозрачны и электропроводны в зависимости от распределения и/или структурирования наноразмерных частиц в материале. При этом под нанотрубками понимают вытянутые в длину углеродные структуры, имеющие ширину (в сечении) порядка нескольких нанометров, в частности 1-2 нанометра.

По сравнению с относительно дорогими исходными материалами, использовавшимися ранее, электропроводящие и прозрачные лаки и клеи, содержащие CNT, являются значительно более дешевой и подходящей альтернативой.

Аналогично сенсорным электродам 13, 14 проводящие дорожки 17 также могут быть выполнены из электропроводящего и прозрачного лака и/или клея. Как сенсорные электроды 13, 14, так и проводящие дорожки 17 (то есть вся схема) наносят на обратную сторону 12 подложки 3 так называемым методом трафаретной печати. Этот метод позволяет наносить на подложку 3 схему произвольной формы, в частности с минимальными техническими затратами. Кроме того, этот метод предотвращает соприкосновение сенсорных электродов 13, 14 и тем самым короткое замыкание между сенсорными электродами 13, 14.

На фигуре 2 представлено устройство 1' управления и индикации стиральной машины согласно второму варианту исполнения изобретения. Устройство 1′ управления и индикации, изображенное на фигуре 2, по существу, соответствует устройству, изображенному на фигуре 1, поэтому ниже будут рассмотрены только их различия.

В варианте исполнения, показанном на фигуре 2, сенсорные электроды 13′, 14′, проводящие дорожки 17′ и контактные поверхности 18′ нанесены на гибкую полимерную пленку 4′, в которой не имеется отверстий. Таким образом, в варианте исполнения согласно фигуре 2 пленка не имеет сквозного отверстия, предусмотренного в пленке 4 на фигуре 1. Схема, включая сенсорные электроды 13′, 14′, проводящие дорожки 17′ и контактные поверхности 18′, нанесена предпочтительно на обратную сторону пленки 4′, обращенную к световодной матрице 2′. Таким образом, контактные поверхности 18′ можно без больших затрат электрически соединить с блоком обработки результатов.

Кроме того, подложка 3′ не имеет электропроводящих элементов.

Аналогично варианту исполнения, представленному на фигуре 1, в варианте исполнения, представленном на фигуре 2, сенсорные электроды 13′, 14′, проводящие дорожки 17′ и, возможно, контактные поверхности 18′ выполнены из электропроводящего и прозрачного лака и/или клея. Преимущество устройства управления и индикации, изображенного на фигуре 2, перед устройством, изображенным на фигуре 1, состоит в том, что геометрическую форму подложки 3′ не требуется подгонять под требования трафаретной печати на обратной стороне 12′. Кроме того, можно более свободно выбирать геометрическую форму и размеры подложки 3′, а также всего устройства 1′ управления и индикации.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1, 1′ устройство управления и индикации

2, 2′ световодная матрица

3, 3′ подложка

4, 4′ пленка

5, 5′ печатная пленка

6, 6′ первая колонка функциональных символов

7, 7′ вторая колонка функциональных символов

8, 8′ третья колонка функциональных символов

9, 9′ передняя сторона

10, 10′ чувствительная к прикосновениям рабочая поверхность

11, 11′ индикатор

12, 12′ обратная сторона

13, 13′, 14, 14′ сенсорные электроды

15, 15′ символы

16, 16′ область индикации

17, 17′ проводящие дорожки

18, 18′ контактные поверхности

19 отверстие

20, 20′ передняя сторона

Изобретение относится к бытовому прибору с сенсорным устройством управления и индикации, который содержит индикатор для отображения рабочей информации и светопроницаемый несущий элемент, на котором расположен по меньшей мере один емкостной сенсорный электрод, являющийся частью сенсорного конденсатора и расположенный с наложением на индикатор и на чувствительную к прикосновениям рабочую поверхность устройства управления и индикации, причем по меньшей мере один сенсорный электрод изготовлен из прозрачного и электропроводящего лака и/или клея, содержащего углеродные нанотрубки. 14 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Бытовой прибор с сенсорным устройством (1, 1′) управления и индикации, который содержит индикатор (11, 11′) для отображения рабочей информации и светопроницаемый несущий элемент (3, 4′), на котором расположен по меньшей мере один емкостной сенсорный электрод (13, 14, 13′, 14′), являющийся частью сенсорного конденсатора и расположенный с наложением на индикатор (11, 11′) и на чувствительную к прикосновениям рабочую поверхность (10, 10′) устройства (1, 1′) управления и индикации, причем по меньшей мере один сенсорный электрод (13, 14, 13′, 14′) изготовлен из прозрачного и электропроводящего лака и/или клея, отличающийся тем, что лак и/или клей содержит углеродные нанотрубки.

2. Бытовой прибор по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере один сенсорный электрод (13, 14, 13′, 14′) нанесен на несущий элемент (3, 4′) методом трафаретной печати.

3. Бытовой прибор по п. 1, отличающийся тем, что устройство (1, 1′) управления и индикации содержит имеющую форму пластины прозрачную и неэлектропроводящую подложку (3, 3′), передняя сторона (9, 9′) которой образует чувствительную к прикосновениям рабочую поверхность (10, 10′).

4. Бытовой прибор по п. 3, отличающийся тем, что подложка (3, 3′) изготовлена из прозрачной пластмассы.

5. Бытовой прибор по п. 3, отличающийся тем, что подложка (3, 3′) изготовлена из тонированного, в частности, цветом материала.

6. Бытовой прибор по одному из пп. 3-5, отличающийся тем, что несущий элемент (3, 4′) образован подложкой (3, 3′), причем по меньшей мере один сенсорный электрод (13, 14, 13′, 14′) расположен на обратной стороне (12, 12′) подложки (3, 3′).

7. Бытовой прибор по п. 6, отличающийся тем, что подложка (3, 3′) установлена с прилеганием к индикатору (11, 11′) таким образом, что по меньшей мере один сенсорный электрод (13, 14, 13′, 14′) прилегает одной стороной к обратной стороне (12, 12′) подложки (3, 3′), а другой стороной - к передней стороне индикатора (11, 11′).

8. Бытовой прибор по одному из пп. 3-5, отличающийся тем, что несущий элемент (3, 4′) выполнен в виде прозрачной и гибкой пленки (4, 4′), при этом по меньшей мере один сенсорный электрод (13, 14, 13′, 14′) нанесен на пленку (4, 4′), причем пленка (4, 4′) расположена на индикаторе (11, 11′) таким образом, что она прилегает одной стороной к обратной стороне (12, 12′) подложки (3, 3′), а другой стороной - к индикатору (11,11′).

9. Бытовой прибор по п. 1, отличающийся тем, что индикатор (11, 11′) содержит световодную матрицу (2, 2′), которая предназначена для проведения света и на которой расположен по меньшей мере один функциональный символ (6, 7, 8, 6′, 7′, 8′), служащий для отображения рабочей информации, с наложением на сенсорный электрод (13, 14, 13′, 14′), и светящее устройство для подсвечивания функционального символа (6, 7, 8, 6′, 7′, 8′) в момент прикосновения пользователя к сенсорной рабочей поверхности (10, 10′) в области наложения на функциональный символ (6, 7, 8, 6′, 7′, 8′).

10. Бытовой прибор по п. 9, отличающийся тем, что на световодную матрицу (2, 2′) нанесена пленка (5, 5′) с по меньшей мере одним функциональным символом (6, 7, 8, 6′, 7′, 8′).

11. Бытовой прибор по п. 9 или 10, отличающийся тем, что на светопроводящем несущем элементе (3, 4′) расположено несколько емкостных сенсорных электродов (13, 14, 13′, 14′) с наложением на индикатор (11, 11′) и чувствительную к прикосновениям рабочую поверхность (10, 10′), удаленных на некоторое расстояние друг от друга, в результате чего обеспечена возможность выбора путем прикосновения к рабочей поверхности (10, 10′) в области наложения с одним из сенсорных электродов (13, 14, 13′, 14′) значения параметра бытового прибора, назначенного этому сенсорному электроду (13, 14, 13′, 14′).

12. Бытовой прибор по п. 11, отличающийся тем, что каждому сенсорному электроду (13, 14, 13′, 14′) соответствует по меньшей мере один подсвечиваемый функциональный символ (6, 7, 8, 6′, 7′, 8′), расположенный на световодной матрице (2, 2′) с наложением на соответствующий сенсорный электрод (13, 14, 13′, 14′) и обозначающий значение параметра, назначенное соответствующему сенсорному электроду (13, 14, 13′, 14′).

13. Бытовой прибор по п. 11, отличающийся тем, что устройство (1, 1′) управления и индикации выполнено с возможностью регулирования рабочей температуры в качестве параметра, при этом индикатор (11, 11′) содержит несколько подсвечиваемых функциональных символов (6, 7, 8, 6′, 7′, 8′), каждый из которых обозначает возможную настройку рабочей температуры.

14. Бытовой прибор по п. 11, отличающийся тем, что устройство (1, 1′) управления и индикации выполнено с возможностью регулирования скорости перемещения компонента бытового прибора в качестве параметра, при этом индикатор (11, 11′) содержит несколько подсвечиваемых функциональных символов (6, 7, 8, 6′, 7′, 8′), каждый из которых обозначает возможную настройку скорости перемещения.

15. Бытовой прибор по п. 11, отличающийся тем, что устройство (1, 1′) управления и индикации выполнено с возможностью задания рабочей программы в качестве параметра, при этом индикатор (11, 11′) содержит несколько подсвечиваемых функциональных символов (6, 7, 8, 6′, 7′, 8′), каждый из которых обозначает отдельную рабочую программу.