JP2007207754A - 電気器具のための操作装置とそのような操作装置を有する電気器具 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来技術の問題が解決されて従来技術の不利益が回避されることを可能にし、とくに操作装置の電気器具への配置をより柔軟にする、操作装置及び電気器具を提供する。
【解決手段】 ２つのＬＣディスプレイプレートを有するＬＣディスプレイを備えたホブのための操作装置において、２つのＬＣディスプレイプレートのうちの下側の上部に、半導体チップの形状のマイクロ制御装置が、例えばＣＯＧ技術を使用して、直接張り付けられている。半導体チップは、ＬＣディスプレイを制御するだけでなく、ＬＣディスプレイ上に位置する複数の容量性センサ素子が設けられ、半導体チップにより評価され、独立モジュールが形成されるようになっている。モジュールは複数の適当な電気接続部によりホブに接続されることが可能であり、少なくとも部分的に又は完全にそれを制御可能である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電気器具のための操作装置とそのような操作装置を有する電気器具に関する。

ＤＥ １００ １１ ６４５ Ａから、いわゆるタッチスイッチ又はそれらのセンサ素子をＬＣディスプレイに一体化することは公知である。これは、確かに複数のコンポーネント又は複数の機能のある程度の一体化を可能にする。しかしながら、ホブ等での使用のため、フレームすなわちホブのホブプレートの周囲のフレーム領域に、複数のディスプレイ及び複数の操作素子を設置することがしばしば望まれている。
ＤＥ １００ １１ ６４５ Ａ ＤＥ−Ａ−１０３２６６８４ ＤＥ−Ａ−１０２００４０４３４１５ ＤＥ １０ ２００４ ００４ ０２２ Ａ１

本発明の課題は、従来技術の問題が解決されて従来技術の不利益が回避されることを可能にし、とくに操作装置の電気器具への配置をより柔軟にする、操作装置及び電気器具を提供することである。

この課題は、請求項１に記載の操作装置と、そのような操作装置を有する請求項１３又は１４に記載の電気器具によって解決される。本発明の有利な及び好ましい改良は、更なる複数の請求項の主題を形成し、以下により詳細に説明される。明示的な言及により、特許請求の範囲の表現は明細書の内容の一部をなす。

発明を実施するための形態

ＬＣディスプレイは、２つの平行なプレートを有し、これらは互いに支えられているか又は狭い相互間隔を有し、複数の個々の部分又は複数のシンボルが従来の方式で表現又は表示され得る。操作装置は、例えばＤＥ １００ １１ ６４５ Ａから複数の容量性センサ素子の形状で公知のように、複数の接点スイッチセンサ素子を有する。本発明によれば、プレートの一方の側に電子回路又は半導体チップが設けられ又は固定されていて、ＬＣディスプレイ及び回路がモジュールを形成するようになっている。この電子回路又は半導体チップは、ＬＣディスプレイ及び複数のセンサ素子の制御及び／又は複数のセンサ素子の評価のような複数の機能のために構成される。こうして、本発明によれば、タッチスイッチの複数のセンサ素子を有するＬＣディスプレイのモジュールを、例えば制御又は評価目的のためのマイクロ制御装置の形状で、電子回路又は半導体チップとともに形成し得る。このような複数の機能及び複数のコンポーネントの一体化により、例えば欠陥傾向を減少させる目的で、複数のセンサ素子の間で非常に短い複数の信号パスを形成して評価することができる。自己知能を有する操作装置を独立モジュールとして形成することも可能である。回路又は半導体チップは、以下により詳細に説明されるように、更なる複数の仕事のために構成され得る。

ＬＣディスプレイに半導体チップを置くか又は固定するために、本発明の変形例によれば、それを複数のプレートのうちの１つすなわち１つのプレートに直接張り付けることができる。それはそこに接着されるか又はチップ−オン−ガラス技術から公知の方式で張り付けられ得る。

本発明のもう１つの変形例によれば、半導体チップが薄く柔軟な支持体、例えばプリント回路盤又は箔に張り付けられ得る。この支持体は、代わりにＬＣディスプレイすなわち１つのプレートに接続され、例えば接着され及び電気的に接触される。これはまた、望ましいモジュールを提供することを可能にし、とくに半導体チップの支持体への張り付けにより、ある場合において技術的に幾分難しい固定ステップがＬＣディスプレイと独立して行われることを可能にする。支持体は、接着又は粘着によりＬＣディスプレイに固定され得る。複数の電気伝導体等が、支持体上に存在してこの支持体上の複数の接点バンクに通じることが可能である。これは、電気器具の電気的接触手段への接続の可能性を形成する。もし半導体チップが直接ＬＣディスプレイに張り付けられるなら、電気伝導体状の複数の伝導トラック等は、有利には、ＬＣディスプレイに直接張り付けられる。

半導体チップのより良い利用のためのもう１つの可能性は、全電気器具の一部、例えば個々の機能ユニットを、又は全ての器具でさえも、例えばマイクロコントローラの形状で、制御するためにそれを構成することである。それは有利には半導体チップだけであり、これは費用を減少させる。電気器具の複数の機能ユニットを制御することが、とくにもしそれらが操作装置により決定され又は開始されるなら、可能である。

操作装置が操作状態にあるとき、下方プレートの上部に、すなわち外部のプレートでなく、半導体チップを張り付けるのが有利である。こうしてそれとその機械的固定を損傷から保護することが可能である。

もし先述の複数のセンサ素子が回路又は半導体チップと同じ表面に張り付けられるなら有利である。こうして、とくに支持体上への半導体チップの先述の配置で、これは代わりに１つのプレートに固定され、複数のセンサ素子がそこに設けられることも可能である。とくにこれらは複数の容量性センサ素子であり、有利には平坦である。専門家は、例えばＤＥ−Ａ−１０３２６６８４及びＤＥ−Ａ−１０２００４０４３４１５から、幾つかの異なるセンサ素子に通じており、それらの実行は全く問題を引き起こさない。

本発明の範囲内で、操作装置を、独立して取り扱い可能なモジュールとして構成可能であり、そこで電気器具への電気接続として、アースすなわちグランド接続及びシリアルバス用接続のような、供給電圧のための複数の接続又は複数の端子のみがある。このシリアルバスは、電気器具へのランダムデータ接続を可能にし、例えば後者の電力部分が、操作装置を介して入力された指示により、制御され得る。

本発明の更なる発展によれば、半導体チップが全電気器具にとって唯一のものであり、これはまた、オン−オフスイッチの場合は別として、更なる複数のセンサ素子又は複数の操作素子を有さない。これは電気器具の構成を単純化する。これはまた、欠陥のある操作装置を迅速且つ容易に置き換えることを可能にする。結局、器具及び変形の多様性により、異なる複数の操作装置、例えば異なるように構成されたプログラムの変形体を用いて、類似の又は同一の基本的な複数の器具に異なる複数の機能を提供し得る。

有利な態様では、操作装置は比較的薄く形成され、それが電気器具の表面に置かれ得るようになっている。例えばホブの場合、それは周縁領域に、ホブプレート表面上に、又は横方向に並んで又はホブの前に存在し得る。

複数のセンサ素子を、ＬＣディスプレイ上の半導体チップと同じプレート上又はほぼ同じ面に置く代わりに、更なるプレート又は更なる支持体上に置くことも可能である。制御及び／又は評価目的で半導体チップと接続することは、対応する複数の伝導体、例えば複数の柔軟な複式平坦ケーブル又は複数の箔伝導体を用いて行われ得る。複数のセンサ素子を有するこのプレート又はこの支持体は、ＬＣディスプレイの上方又は上部に位置付けられ得る。これはとくに、もし複数のセンサ素子が操作装置の接点又は操作表面に可能な限り近くに設けられなければならない場合、有利である。複数のセンサ素子は、例えばＤＥ １００ １１ ６４５ Ａに説明されているように、これらのプレート内又は間に設けられることも可能である。

更なる改良において、ＬＣディスプレイの後方照明が可能であり、ディスプレイが非常に良く視認され得るようになっている。それはカラーとすることも可能であり、情報表示が快適で非常に様々な形状で行われ得る。更なるＬＣディスプレイの変形が使用され得る。

これらの及び更なる構成は、特許請求の範囲、発明の詳細な説明及び図面から理解することができ、個々の特徴は、本発明の実施例及び他の分野において単独で又は組み合わせの形式で実行されることができ、有利で独立して保護可能な構成を示すことができ、そのための保護がここで請求されている。本願の個々の部分及び副題への細分は、以下になされる説明の一般的有効性を何ら制限するものではない。

本発明は、実施例及び添付図面に関して以下により詳細に説明されている。

図１は、上方プレート１２と下方プレート１３を有するＬＣディスプレイ１１又は操作装置を断面図で示す。複数のガラスプレートの代わりに、他の透過性材料、例えばプラスチックをこれらのプレートのために使用し得る。詳細のために、先述のＤＥ １００ １１ ６４５ Ａ１への参照がなされるべきであり、その内容はこの点に関して本願の内容の一部をなしている。

プレート１２及び１３の間に、上方伝導層１５と下方伝導層１６が個々の対応する部分に配置されている。それらは、ガラスプレート１２及び１３の間に設けられる液晶１８とともに、一般に公知のシンボルを表示するのに使用される。

タッチスイッチの複数のセンサ素子、とくに複数の容量性センサ素子を取り付けるため、幾つかの例が与えられる。第１に、平坦なセンサ素子が、機能層１５又は１６の別体の制御可能な部分により、とくに容量性センサ素子すなわち容量性カップリングを有するセンサ素子として、形成され得る。機能層１５及び１６とは別に、更なるセンサ素子２０及び２１がガラスプレート１２及び１３の間に、例えば下方プレート１３の上部と上方プレート１２の下部に、置かれ得る。最後に、上方ガラスプレート１２の上方とカバー２３の下方に、センサ素子を提供することもできる。

ＬＣディスプレイ１１上のカバー２３は、ガラスプレート等とすることができ、透過性カバーとしてＬＣディスプレイ１１の領域だけでなく、そのほとんど又は全てをカバーする。こうして、カバー２３はＬＣディスプレイのための物理的保護としてとくに役立ち得る。なぜなら通常上方プレート１２は、複数のタッチスイッチを有する操作装置として毎日の需要にとってそれが安定であるような形で構成されていないからである。

透過性カバー２３は、２、３又は数ミリメーターの厚さを有する比較的安定なガラスプレートとすることができ、例えば非常に硬質の及び／又は非常に耐引っかき性を有するガラスから形成される。ある状況では、更なるセンサ素子をカバーの下側に、残りの複数のセンサ素子についての処理により、張り付けることも可能である。

下方プレート１３の上部に半導体チップ３０が張り付けられている。もし下方プレート１３がガラスから形成されているなら、この目的のためにチップ−オン−ガラスすなわちＣＯＧ処理を使用することができる。これはそれ自体公知であり、例えばＤＥ １０ ２００４ ００４ ０２２ Ａ１にも説明されていて、ここで明確な言及がなされている。

下方プレート１２の上部に沿って、複数の伝導トラック３１が、半導体チップ３０から左と右の両方又は全ての方向に延びている。これらは、以下により詳細に説明されるように、半導体チップを他の複数の機能装置に電気的に接続するために使用される。例えば左に延びる伝導トラック３１は、左手接点バンク３３に続いており、これは例えば下方ガラスプレート１３の上部の金属カバーの形状である。柔軟伝導体３４’を用いて、接続はプリント回路盤３７の複数の下方左手接点バンク３８に続いている。このような柔軟伝導体３４’は、有利な態様では複数の伝導トラックを設けた箔形状の箔伝導体であり、ある状況では対応する複式コアワイヤ又はケーブルである。プリント回路盤３７は、例えば電気加熱器具のような電気器具の一部とすることができ、これは操作装置１１すなわちＬＣディスプレイで操作され、これはそこにその情報を表示する。電気器具のプリント回路盤３７又は他の複数の機器への接続のもう１つの可能性は、図示されない複数のプラグ又は複式プラグを用いて電気接続を構成することである。

電気接続３１、３３、３４及び３４’を用いて、回路３０、プリント回路盤３７を半導体チップ３０、又は電気器具に接続することが可能であり、後者のために、それは、そうでなければ制御目的で特別に設けられた更なる回路又は半導体チップにより達成されなければならないのと同じ機能を奏するようになっている。こうして、半導体チップ３０が電気器具の全制御を行うことが可能であり、後者に完全な制御ではなくシリアルバスのためのレシーバとしての回路だけを提供することが可能である。

センサ素子２０は、伝導トラック３１を用いて半導体チップ３０に接続され、伝導トラックすなわち電気接続部３１は、ＬＣディスプレイすなわち複数のプレートの間の空間から外に出ている。上方プレート１３に設けられた複数のセンサ素子２１は、破線形状で示された複数の柔軟半導体３４により、制御及び評価目的で半導体チップ３０に接続されている。接触手段の構成には多くの可能性があり、その選択は専門家に全く問題を引き起こさない。

こうして、図１は、操作装置１１すなわちＬＣディスプレイが半導体チップ３０とともに独立モジュールとしていわゆる操作装置の知能としてどのようにして構成され得るかを示している。有利な態様では、外に出ている箔伝導体３４’がこの一部を形成する。この独立モジュールは、既にカバー２３を有するか又はそこに設置されることが可能である。協働する電気器具への電気接続は、複数の伝導トラック３１、複数の柔軟伝導体３４、３４’及び複数の複式プラグ接点のための複数の接点バンク３３を使用する種々の電気的接触手段によりもたらされ得る。このような電気接続は、例えば半導体チップ３０のための供給電圧、アース又はグランド接続のための複数の接続及びシリアルバスのための複数の接続を提供するだけにし得る。もし電気器具がその複数の電気機能装置のための電力部分を有するだけであるなら、その制御は、有利な態様ではこの操作装置１１又は半導体チップ３０を用いて行われる。

本発明の更なる可能な手段が変形例として図２に描かれている。ここで半導体チップ１３０は、ＬＣディスプレイの下方プレート１１３の上部に直接存在せずすなわち固定されていない。それは、代わりに、図１の箔伝導体３４’と同様に、特定の箔伝導体１３４’に直接張り付けられている。それは箔伝導体１３４’に直接張り付けられ得るか、又は複数の適当な中間層が設けられ得る。固定は、チップ−オン−フォイル（箔）すなわちＣＯＦ技術を使用して行われ得る。半導体チップ１３０との電気的な接触は、箔伝導体１３４’に既に設けられた複数の伝導トラックを用いて行われ得る。箔伝導体１３４’は、プレート１１３上の複数の接点バンク１３３とプリント回路盤１３７上の複数の接点バンク１３８の間を通っている。こうして、半導体チップ１３０とここでは示されていない複数のセンサ素子の間の複数の信号線もまた、箔伝導体１３４’上を通っている。このタイプの半導体１３０を取り付けることは、それがＬＣディスプレイ上に複数のセンサ素子でモジュールを形成することを保証する。

ＬＣディスプレイのディスプレイ特性には、明らかに更なる可能性がある。それゆえ図示されない後方照明又は照射が提供されることが可能であり、これは従来の方法で行われる。本来、ＬＣディスプレイはカラーであることも可能であり、多くの情報を表示し、視覚的により魅力的に見えることが可能になっている。

ＬＣディスプレイ１１すなわち操作装置は、同時に、制御装置及び一体化されたディスプレイを有するタイプの操作装置とすることが可能であり、これは図３に示されるように、複数のタッチスイッチの形状の複数の入力すなわち操作素子を有する。対応する複数の電気接続により、このような操作装置は、電気器具上のランダムな位置、例えばホブ４３の前方の操作パネル等の上に容易に置かれ得る。ホブへの電気接続は、図１による箔伝導体３４’、又は図２による箔伝導体１３４’を用いてもう一度行われることが可能である。有利な態様では、操作装置１１がホブに非常に近いために箔伝導体３４’が露出されておらず、それが損傷に対して保護されるようになっている。カバー等のような他の手段もまた充分であることを証明し得る。ここでの半導体チップの取り付けの位置すなわち図１又は２はとくに重要でない。

操作装置１１は、必要な複数のセンサ素子２０を収容するために延ばされている。ホブ４３は、ホブプレート４４と４つのホットプレート４５ａから４５ｄを有する。半導体チップ３０とともに、操作装置１１は、ホブ４３の全制御部すなわち知能を形成する。これは、複数のホットプレート４５用半導体チップ３０の電力発生のための信号をそれのための電力供給に変換する目的で、複数の電力モジュール又は複数の電力リレーを必要とするだけである。こうして、ホブ４３は制御すなわちそれ自身の知能を必要としない。

操作装置１１を代替的に取り付ける可能性は、有利な態様では前方の縁に沿って又は側方の縁に沿って、ホブ４３の直接上部に存在する。他の点では、これは図３に関して説明されたことに対応する。

２００６年１月３０日に出願された独国特許出願第１０２００６００５６６７．９号は、明示的な言及により、ここで本願の出願書類に組み入れられている。

下方プレートの上部に取り付けられた半導体チップと複数のセンサ素子を有する操作装置すなわちＬＣディスプレイを通る断面図。 ＬＣディスプレイと電気器具の間の箔伝導体への半導体チップの代替的取り付けを示す。 ホブの前方にある操作装置としての図１のＬＣディスプレイ及びこれのための制御部を示す。

符号の説明

１１ ＬＣディスプレイ
１２ 上方プレート
１３ 下方プレート
１５ 上方伝達層
１６ 下方伝達層
２０、２１ センサ素子
２３ ＬＣディスプレイ上のカバー
３０ 半導体チップ
３１ 伝達トラック
３３ 左手接点バンク
３４、３４’ 柔軟伝導体
３７ プリント回路盤
３８ 下方左手接点バンク
４３、４４ ホブプレート
４５ａ、４５ｂ ホットプレート
１３０ 半導体チップ
１１３ 下方プレート
１３３、１３８ 接点バンク
３４’、１３４’ 箔伝導体
１３７ 回路盤

Claims (14)

1. 電気器具のためのＬＣディスプレイを有する操作装置が、２つの平行に重ねられたプレートを有し、且つ、複数の個々の部分又は複数のシンボルを表示するために構成されていて、操作装置が複数のタッチスイッチセンサ素子を有し、１つのプレートの一方の側において、半導体チップがそこに置かれていてＬＣディスプレイを制御し、複数のセンサ素子を制御し及び／又は複数のセンサ素子を評価する等の複数の機能のために構成されており、ＬＣディスプレイ及び半導体チップがモジュールを形成している、操作装置。
2. 半導体チップが、直接ＬＣディスプレイすなわち１つのプレートに張り付けられていて、それとモジュールユニットを形成している、請求項１に記載の操作装置。
3. 半導体チップが、チップ−オン−ガラス技術で直接ＬＣディスプレイに張り付けられている、請求項２に記載の操作装置。
4. 半導体チップが、薄く柔軟な支持体に張り付けられていて、これがＬＣディスプレイすなわちプレートに接続されており、支持体が薄く柔軟でその上に複数の伝導トラックがプリントされている、請求項１に記載の操作装置。
5. 半導体チップが、チップ−オン−フォイル技術で支持体に張り付けられている、請求項４に記載の操作装置。
6. 支持体が、ＬＣディスプレイのプレートの一方の側に平坦に接続されて接着されていて、支持体上の複数の電気伝導体が、電気器具の電気的接触手段への接続用の接続可能性として、複数の接触手段に通じている、請求項４に記載の操作装置。
7. 半導体チップが、電気器具の制御のための単独の制御として更に構成されている、請求項１に記載の操作装置。
8. 半導体チップが、外部ではなくプレートの上部に張り付けられていて、すなわち操作状態において影響を受けない、請求項１に記載の操作装置。
9. 電気器具への電気接続のために、それが、供給電圧のための、グランドのための及びシリアルバスのための複数の接続部を、半導体チップによる電気器具の電力部分制御のために有するだけである、請求項１に記載の操作装置。
10. 全電気器具の全ての操作素子が操作装置に設けられている、請求項９に記載の操作装置。
11. ＬＣディスプレイに接続された更なるプレートが存在し、これが前記ＬＣディスプレイの上に設けられている、請求項１に記載の操作装置。
12. 複数のセンサ素子が複数のプレート内に設けられていて、少なくとも１つのセンサ素子が下方プレートの上部に設けられている、請求項１に記載の操作装置。
13. 請求項１に記載の操作装置を有する電気器具であって、それがガラスセラミックホブプレートを有するホブであり、操作装置が、ホブの外部すなわちフレーム領域に設けられていて、かつ、直接ガラスセラミックホブプレートの上部に固定されている、電気器具。
14. 請求項１に記載の操作装置を有する電気器具であって、それがガラスセラミックホブプレートを有するホブであり、操作装置が、ホブの近くに設けられていてガラスセラミックホブプレートの直接隣にある、電気器具。

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