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JPH0222488B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0222488B2
JPH0222488B2 JP55134189A JP13418980A JPH0222488B2 JP H0222488 B2 JPH0222488 B2 JP H0222488B2 JP 55134189 A JP55134189 A JP 55134189A JP 13418980 A JP13418980 A JP 13418980A JP H0222488 B2 JPH0222488 B2 JP H0222488B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sheet
switch
electrode
electrodes
panel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP55134189A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5657228A (en
Inventor
Hose Robeeru
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BFG Glassgroup GIE
Original Assignee
BFG Glassgroup GIE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BFG Glassgroup GIE filed Critical BFG Glassgroup GIE
Publication of JPS5657228A publication Critical patent/JPS5657228A/en
Publication of JPH0222488B2 publication Critical patent/JPH0222488B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00Details of electric heating devices
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96Touch switches
    • H03K17/962Capacitive touch switches
    • H03K17/9622Capacitive touch switches using a plurality of detectors, e.g. keyboard
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96Touch switches
    • H03K2017/9602Touch switches characterised by the type or shape of the sensing electrodes
    • H03K2017/9604Touch switches characterised by the type or shape of the sensing electrodes characterised by the number of electrodes
    • H03K2017/9615Touch switches characterised by the type or shape of the sensing electrodes characterised by the number of electrodes using three electrodes per touch switch
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96Touch switches
    • H03K2217/9607Capacitive touch switches
    • H03K2217/960755Constructional details of capacitive touch and proximity switches
    • H03K2217/96077Constructional details of capacitive touch and proximity switches comprising an electrode which is floating
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96Touch switches
    • H03K2217/9607Capacitive touch switches
    • H03K2217/960785Capacitive touch switches with illumination

Landscapes

  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
  • Manufacture Of Switches (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、接触制御スイツチ盤で少くとも一個
の接触スイツチを担つている誘電体シートをもつ
ており、その、または、各々のスイツチは、該シ
ートの一側上に第一の接触可能電極と、シートの
反対側には相互に離れた第二と第三の電極を第一
電極に対して容量的関係にしてつけているような
ものに関したものである。 その三つの電極は一緒になつて、直列に接続さ
れた二つの蓄電器を形成している。使用に際して
は、第二および第三電極の一方に交流信号が加え
られ、他方、それらの他のものは、出力モニター
回路へと接続される。第一の電極を指で触れる
と、モニター回路の入口へ通される信号は著しく
減少し、この信号の減少がスイツチを行うのに使
用される。 そうしたスイツチは多くの分野、例えば、エレ
ベーター制御スイツチ、家庭電器スイツチ(例え
ば調理器用)および、スイツチ列として例えば電
話「接触ダイヤル」または、コンピユータ入力鍵
盤として、使用される。 信頼しうる開閉を行うためには、そうしたスイ
ツチはできるだけ高いキヤパシタンスを有すべき
である。これの理由は、パルス発生器により電極
へ加えられた信号は、入力インピーダンスを考慮
に入れると、検出回路に入る時には、可能な最高
レベルを保つべきだからである。このレベルが高
ければ高い程、検出回路内に内蔵されているしき
い回路によつて騒音信号を棄却し易くなる。容量
的接触制御スイツチ方式用に特別に開発された若
干の市販検出回路に対しては、この方式の静電容
量として達成さるべき典型値は3pFであることを
挙げてもよかろう。 特に一連のスイツチをつけているパネルの場合
には、各スイツチが小面積を占めることが望まし
い。この願望はある与えられたしきい値以上の静
電容量に対する要求とはある程度矛循する、とい
うのは、公知の古典式によれば、平板蓄電器の静
電容量はその面積に比例するものだからである。 同じ式によると、キヤパシタンスは誘電体材料
の厚みに逆比例する。よつて、勿論、同じキヤパ
シタンスを維持しながら、スイツチの面積も、パ
ネルの厚みも双方共減小することができよう。 また、誘電体材料の選択によつてキヤパシタン
スを左右することも可能であるが、このことは他
の要求と明かな矛盾を生じ勝ちである。例えば、
雲母のような天然誘電体材料は高容積系列生産に
適していない。プラスチツク材料は容易く磨耗
し、薄いと一般に柔軟であるので、プラスチツク
誘電体シート上に沈積した接触可能電極を内蔵す
る接触制御スイツチパネルは直ぐに磨耗して、操
作上信頼し得ぬ点に到つてしまう。普通の曹達石
灰ガラスは誘電体として使つて引掻き抵抗の点で
は満足しうるが、しかし、衝撃抵抗に対しては充
分な厚さにするべきである。これが、スイツチを
あるしきい値以上でそのキヤパシタンスを維持し
つつ、スイツチの大きさを減ずることを制限して
しまう。 これらの難点を治すことが本発明の一目的であ
る。 本発明によると、少くとも一個の接触スイツチ
をつけている誘電体シートからなる接触制御スイ
ツチパネルが提供されるものであつて、その、ま
たは、各々のスイツチは該シートの一方の側上に
第一の接触可能電極を、シートの他方の側上に、
第二と第三のお互いに離れた電極を第一の電極に
対して容量的関係にしてつけていて、該誘電体シ
ートが化学的焼入処理を受けたものであること、
少くとも一つの該電極がシート上に沈積された塗
装で構成されていることとを特徴としている。 本発明による接触制御スイツチパネルは、ガラ
ス誘電体が焼入処理を受けていて、ガラスシート
の厚みが減小でき、他方、そのキヤパシタンスは
充分なレベルに維持しうるようになつていること
のせいで、公知のパネルよりも一層耐衝撃性であ
る。 なるべくは各々の該電極は、該シート上に沈積
した塗装で構成されるようにする。 ガラスの化学的焼入れはそれ自体公知である。
焼入れの最も流布している型は硝子を加熱してい
る間に、接触媒体からのアルカリ金属イオンとガ
ラスからのアルカリイオンを交換することからな
つている。このイオン交換はガラスの表面層で起
り、数ミクロン乃至数拾ミクロンの厚さのもので
ある。一つの操作では、イオン交換は、ガラス内
で応力緩和が起るのに充分に高い温度で行われ、
ガラスに入るイオンは、ガラスの表面層上の熱膨
張係数が低下するようにするものである。一例と
して、リチウムイオンがナトリウムイオンに硝子
内で置換される。高リチウムガラスは膨張係数が
低いので、処理ガラスが冷却されると、ガラス中
に圧縮表面応力が誘起される。別の操作において
は、ガラス表面内のイオンがより大きいイオンで
置換される、そしてイオン交換は焼鈍点以下の温
度(1013.2ポイズの粘度に相当して)で行われる
ので、応力緩和は起らない。一例においては、加
里イオンがガラス内に置換される。例えば、470
℃に保たれた溶融硝酸加里溶で行われる。加里イ
オンはナトリウムイオンより大きいので、このと
きもまた、処理ガラスには圧縮表面応力が誘起さ
れるのである。 該誘電体シートは最大3mm厚であると有利であ
り、なるべくは最大1.5mmとする。1mm厚の焼入
ガラスシートが該誘電体シートとして使用するに
特に適している。 本発明の好ましい実施態様においては、その、
または、ある該スイツチの占めるシート面積の最
大寸法は30mm以下であり、そうした寸法が25mm以
下であると有利である。 なるべくは、その、または、ある該スイツチの
占める面積は450mm2以下で、そうした面積は250mm2
以下であると有利である。 該電極を作るのに使いうる種々の塗装用の材料
としては、金属、電導性金属酸化物、および電導
性(または金属含有)エナメルなどがある。 第一の接触可能電極に関する限り、塗装は酸化
錫またはインジウム酸化物からなり、ドーピング
剤を含む電導金属酸化物塗装であることが好まし
い。酸化錫は、その硬度、化学的安定性かつまた
経済的理由からも特に好ましい。金属(特に錫)
酸化物を好ましいとする理由は下記の如くであ
る。塗装が沈積されているガラスシートを化学的
に焼入することは、例え不可能でないにせよ、著
しく困難である。従つて、実際には、本発明を行
う時は、シートは電極を沈積する前に焼入せねば
ならない。もしも焼入したシートが、その後に何
等か実質的応力緩和が起りうる温度で加熱される
とすると、ガラスに付与された追加的強度の大部
分が失われてしまう。充分な硬度と電導度の金属
酸化物塗装は、より低い温度で容易く沈積されう
る。勿論、第一の接触可能電極を比較的低い融点
を持つように選んだ組成の電導性(例えば、銀含
有)エナメルから作ることも可能であろう。しか
しながら、一般に、エナメルの融点が低ければ低
い程、それの硬度も低くなり、よつて、その磨耗
への抵抗も腐蝕への抵抗もまた、一般的に低くな
る。 第二および第三電極に対しては磨耗抵抗の要求
は、これらが普通は接触に暴されることがないか
ら、強くない、そして、実際に、該第二および第
三電極は電導性エナメルの沈積によつて作られる
ことが好ましい。スイツチパネルの非露出面上に
電導性エナメル塗装を用いることには若干の利点
がある。第一に、エナメル形成成分のペースト
は、例えばシルクスクリーン印刷技法により誘電
体に容易く適用しうる。相互接続用の導体導線
も、望むならば、同時に沈積することもできる。
第二に、エナメルは半日付連結も容易に行える。 本発明の若干の好ましい実施態様では、面上に
電極または電極等を沈積するに先立つて、焼入ガ
ラスシートの面上に不透明塗装を沈積せしめる。
そうした不透明塗装は、パネルの背後に位置する
どんな電気回路をもマスクし、それの非露出面に
好んで適用される。望むならば、そうした塗装に
該スイツチと組合された窓を設け、その後に光を
設けてスイツチ回路の状態を示すようにしてもよ
い。 なるべくならば、該パネルの非露出面には裏打
ち支持体を適用し結合する。これによりパネルに
は剛性が追加され、屈曲に一層抵抗性になる。該
裏打ち支持体は合成プラスチツク材とすると有利
である。そうした支持体は例えばパネルにモール
ドしてもよい。本発明のある実施態様では、支持
体はむくのブロツクであるが、本発明の他の実施
態様においては、支持体は多房形となつている。
例えば、支持体はハネコム構造を有している。支
持体はまた、膨張材料、発泡ガラスのようなもの
でもよく、印刷回路盤でできていてもよい。 本発明は、少くとも一つの接触スイツチを担つ
ている誘電体シートからなる接触制御スイツチパ
ネルの製造法を含んでいて、そのスイツチまたは
各スイツチは、該シートの一側上にある第一の接
触可能電極と、シートの他側上にある第二と第三
の相互に離れている電極で第一電極と容量的関係
にあるものとからなつていて、ガラスのシートが
該誘電体シートには選ばれ、高温で化学的焼入処
理を受けていることと、少くとも一つの電導性塗
装が焼入したシート上に沈積されて、一個以上の
該電極を構成し、他方、シートの温度は焼鈍点よ
り低く(1013.2ポイズのガラス粘度に対応して)、
実質的に応力緩和を避けるようになつていること
を特徴としている。 これは、本発明による接触制御スイツチパネル
形成の非常に単純な方法であり、電導性塗装
(等)を沈積後にガラスシートを焼入するときに
起りうるどんな困難をも避けるものである。 なるべくは、該第一接触可能電極はシートの該
一側上に金属酸化物塗装を沈積して形成する。該
金属酸化物塗装はその電導性を増大するようにド
ーピング剤を含ませると有利である。適切なドー
ピング剤としてはアンチモニー、砒素、カドミウ
ム、塩素、弗素およびテルルの一つ以上のイオン
である。該金属酸化物は、例えばイリジウム酸化
物でもよいが、なるべくは酸化錫にする。 本発明の若干の実施態様においては、該酸化物
塗装は、例えば該シート上に有機溶媒中溶液とし
噴射した金属塩の熱分解で作る。そうした溶液の
例としては、エチルアルコール中のジブチル二醋
酸錫、およびジメチルフオルムアマイド中に
SnCl4・5H2Oの溶液に、ドーピング用弗素イオ
ンを与えるものとして任意量の三弗化醋酸を加え
たものを用いるとよい。 他の好ましい実施態様では、該酸化物塗装はス
パツタリングで形成する。 塗装を必要な面積に限定するためには、色々な
技法を用いてよい。 第一の好ましい方法によると、マスクをシルク
スクリーン印刷的にシートに適用し、完成パネル
では塗装されない面積を覆い、該電導性塗装を焼
入シート全域に適用した後にマスクを取除く。こ
れにより、必要な面積のみに塗装が残る。 第二の好ましい方法によれば、酸化物塗装を焼
入シートの全面に沈積する。ついで、耐酸性マス
クを、その、または、各電極の面積をマスクする
ようにシルクスクリーン印刷的に施し、不必要な
塗装を腐蝕除去する。 該第二および第三電極は、なるべくは電導性エ
ナメルをガラスシートの該反対側上に沈積して作
る。そうした電導性エナメルはなるべくはエナメ
ルペーストを焼入ガラスシートへ適用しその場で
溶融して沈積せしめる。そうしたエナメルペース
トはなるべくはスクリーン印刷技法で適用する。
銀含有エナメル、特に有機型のエナメルが特に適
している。 該焼入ガラスシートの不透明化を、なるべくは
その面の一方に非電導性不透明エナメル塗装を適
用して行うと有利である。そうした塗装は、なる
べくはシートの非露出面に、該第二および第三電
極の沈積に先立つて行うと有利である。 該第一電極はなるべくは、該第二および第三電
極の沈積に先立つて沈積する、そして、該不透明
エナメル塗装が行われるときにはその沈積以前に
行う。こうすると、酸化物塗装の沈積の間にエナ
メル塗装が再溶融することによる問題を避けう
る。 なるべくは、裏打ち支持体をパネルの非露出面
に適用し結合する。そうした支持体は例えば合成
プラスチツク材料でよく、また、その場でパネル
をモールドして作つてもよい。 本発明の若干の実施態様においては、該第二と
第三の電極の一方は、他方の周縁の少くとも大部
分を取巻くような形にしてもよい。なるべくは、
そうした電極の内部のものの面積は、外部電極の
面積の少くとも四分の一とする。そうした電極配
置は、方式の綜体キヤパシタンス、第一電極がさ
わられたときのキヤパシタンスの変化、および第
二および第三電極形成に使用さるべき材料の量に
関して有利な妥協案を与えるものである。 この関連で、我々の同日付特許出願第(1)号を注
意されたく、これに記されているのは:誘電体シ
ートよりなる容量方式で、それの一側上に第一電
極を、それの他側上に第二および第三の電極を第
一電極と容量的関係にしてつけており、該第二と
第三の電極のうちの一つ(今後、「外部電極」と
呼ぶ)は、他のもの(今後「内部電極」と呼ぶ)
の周縁の少くとも大部分を取巻くような形にされ
ていることと、内部電極の面積の外部電極の面積
に対する比が1に対し0.25より大となつているこ
ととを特徴としている。 本発明の好ましい実施態様をここに付図を参照
して記述する。 第1および第2図では、焼入ソーダ石灰ガラス
のシート1が、その上部すなわち露出面にSnO2
をドープした四角い第一電極2をつけられたとこ
ろである。第一電極は境界3で囲まれており、こ
こでは数字「1」として示され、電極2がその一
部をなしているスイツチにより行われるべき機能
を示すに役立つ指標4を担つている。焼入ガラス
シート1の下部すなわち非露出面は指標4と正確
に合つた窓6を有する不透明非電導エナメル層5
で覆われている。第二および第三の電極7と8と
が、焼入ガラスシート1の非露出面上で不透明エ
ナメル層5上に、窓6のどちらの側にも、第一電
極2と容量的関係になつて沈積されている。これ
らの電極は銀含有エナメル製である。 第3および4図は一般的に10に示されている
接触制御スイツチパネルを示しており、これは焼
入ガラスシート11上に沈積された拾個の接触制
御スイツチS1からS0までを有する。第1およ
び2図を参照して記述した如くに、各スイツチは
第一の接触可能電極12で、ガラスシート11の
露出面上に沈積されたものを含み、その上には代
つて、境界13と参照指標14とが沈積されてい
る。各個の指標14は、例えば、それが組合され
ているスイツチの参照数字で構成してもよい。焼
入ガラスシート11の背面には非電導材料の不透
明化層15が沈積されている。この層は、望むな
らば、第1および2図に示された窓6のような窓
を設けてもよい。各スイツチは更に、ギヤツプ1
6により引離された第二および第三の電極それぞ
れ17,18を含んでいる。第4図に見られるよ
うに、スイツチS1からS0までのスイツチの第
三電極は共通の交流電源へと接続され、他方、各
スイツチS1からS0までの第二電極は出力回路
OC1からOC0までに接続されている。 第二および第三電極は適当に銀含有材料製に
し、シルクプリント印刷技法によつて総てを一回
の操作で適用できる。電極を交流電源と出力回路
へと接続する導線を電極に半田付してもよいし、
あるいは、印刷導体を同じまたはその後でのプリ
ント印刷技法で適用してもよい。 必要な電気的連結を行つた後に、パネルの背後
に裏打ち支持体19を取付ける。これは、第二お
よび第三の電極と、それらと組合さつた導体とを
施設する前の取扱いの間に磨耗と腐蝕とから保護
するに役立つが、しかし、その主要機能はパネル
を、その使用中に曲げに対して支えることにあ
る。 図に示す如くにパネルを製作するためには、ガ
ラスシート1または11、例えば望む厚みのソー
ダ石灰ガラスを研磨し、それから焼入れをどんな
便宜な方法ででも、例えば、8時間の間、470℃
に保つた溶融硝酸加里浴に浸し、前にガラスの一
部分をなしていたナトリウムイオンに置換して加
里イオンを表面層内に拡散せしめる。 焼入後、ガラスを洗滌し第一電極2または12
をそれの一面上に沈積する。第一電極は金属酸化
物、例えばSnO2から形成するのが特に適してい
る。そうした酸化物塗装は陰極スパツタリング技
法で沈積しても良い、しかし、そうした塗装を塩
の熱分解で沈積するのが好ましく、例えば、有機
溶媒中の溶液にして使用し噴霧法によるとよい。
適当な溶液は、二弗化アンモンのドーピング量を
含むエタノール中へのジブチル二醋酸錫、また
は、三弗化醋酸のドーピング量を含むジメチルフ
オルムアマイド中への四塩化錫とである。そうし
た溶液は450℃に加熱された焼入ガラスシート上
へと噴霧されて望む厚み、例えば50から70nmの
均一塗装を形成する、そうした塗装は反射で灰色
の色合を有し、実際に、その色を見て、いつ噴霧
を止めるかの指針にしうる。かくして形成された
塗装はガラスと同じく耐磨耗性である。 別法によると、塗装は蒸気相で塩を熱分解して
沈積してもよい。塗装はまた、焼入シートを錫化
合物のアルコール溶液中に浸し、ついで焼付操作
を行つても得られる。更に別の可能な方法は、錫
有機化合物含有ペーストをシルクプリント印刷で
沈積し、ついで焼入れする方法でも塗装を形成し
うる。 そうした均一塗装を適用した後に、耐酸性マス
クをシルクプリント印刷で電極2ないし12が占
めるべき面積に適用し、塗装の残りの面積は腐蝕
し去る。 それから、焼入ガラスの前面を装飾用材料で塗
装してヘリ3,13および指標4,14を形成す
る。任意の段階であるが、焼入ガラスシートの背
面を不透明化層5または15で覆う。双方の場合
とも、これらの塗装は低融点エナメル製でよい。
しかしながら、なるべくは、合成プラスチツク材
料で、その場で重合して不透明塗装を形成するも
のを使用する。例えば、その重合温度が120℃以
下であるエポキシ型ラツカーを使用してもよい。 それから、第二および第三の電極をパネルの背
面に適用する。第二および第三の電極は、重合性
不透明化層がついていないときには電導性エナメ
ルまたはラツカー製にしてよいが、ついている時
はこれらの電極はラツカー製にする。これらの材
料はシルクプリント式に適用し、加熱してエナメ
ルを溶融してガラス化し、または、ラツカーの迅
速硬化を行う。特殊な場合には、銀含有ラツカー
Dnpont de Nemovrs社製No.4929を第二および第
三電極に使用した。塗装後、ラツカーは100℃で
1時間焙いた。同じ目的に使用してよい別のラツ
カーとしてはDegussa社のラツカーNo.245がある。 導体もまた、必要な電気接続用として同じシル
クプリント印刷段階で適用してもよい。しかし、
パネルの寸法を小さく保つために、なるべくは線
の導体を第二および第三電極に半田付けする。こ
の半田付けは、例えば、半田とスラツクスのペー
ストを電極につけて、これを熱風のジエツトで溶
融して行う。使用半田の組成は、Sn:62%;
Pb:36%;Ag:2%でよい。半田用アイロンを
使用するときは、その温度は250℃に制限すべき
である。 必要な電気配線を行つた後に、パネルは、裏打
ち支持体19上にモールドして、剛性化し(か
つ、背面上の導体を保護し)てよい。これは、流
体合成樹脂をその場で重合させて行つてよい。 一つの適切な流体媒体としては、下記重量%の
組成をもつ樹脂がある: PLEXIMON705または706 98.6% モノテルペンマレイン酸ブチル 0.2% 過酸化ベンゾイル 0.1% 燐酸トリエチル 0.7% Rohm活性化剤17(ナフテン酸マレイン) 0.4% PLEXIMON705および706(商標)はRohm社
製のメチルメタクリレート樹脂である。 この樹脂組成は20℃と30℃の間の温度で8時間
で重合する。 裏打ち支持体形成用に使用してよい別の樹脂と
しては、Vosschemie商会発売の「ポリエステル
GTS」のようなポリエステル樹脂がある。 第5図は第3および4図に示した実施態様の変
形を描いており、それでは同様な要素は同じ参照
数字で示してある。第3および4図を参照して記
した如くに、ここでは20にて示したスイツチパ
ネルは、焼入ガラスシート11からなり、その上
にS4,S5,S6の如き複数個のスイツチが形
成され、これらは、第一の接触可能電極12、へ
り13、および指標14からなり、その上に不透
明化層15が沈積されている。 各々のスイツチはギヤツプ21で間を空けて置
かれた第二および第三の電極22,23を含む
が、これらは不透明化層15上に沈積されている
のではなくて、印刷回路盤24上に沈積されてお
り、この盤が不透明化層15に接着剤25により
結合されてガラスシート11に対する支持体とし
て役立つている。第二および第三電極22,23
は印刷回路法で公知の如く金属銅沈積製とすると
便利である。印刷回路板24には複数個の孔26
があけられていて、これを経て種々の第二および
第三電極22,23が、28にて半田付けされた
線によつて、印刷回路の適当な部分29へ接続さ
れている。 第6図は、第1から4図までに示したと類似の
接触制御スイツチを描いている。第6図では、焼
入ソーダ石灰ガラスのシート61の非露出面に、
形状が矩形で、ギヤツプ64だけ離れた一対の電
極(第二および第三電極)62,63がつけられ
ている。電極62,63とそれらの間のギヤツプ
64とが一緒になつて、シート61の非露出面上
に四角形を占めている。第一電極はシート61の
露出面上に沈積されている。第一電極の境界の一
部は65に示されている。第一電極は四角であつ
て、第二および第三電極が形成する四角と正確に
一致している。 第7図は、焼入ガラスシート71上に形成され
た円形接触制御スイツチを描いている。直径状ギ
ヤツプ74に隔てられた部分円形第二および第三
電極72,73がシート74の非露出面上に沈積
されている。円形の第一電極で、それの周辺の一
部が75に示されているものが、シート71の露
出面上に沈積されていて、第二および第三の電極
72,73とそれらの間のギヤツプ74により形
成される円と正確に一致している。 第8図は接触制御スイツチの図で、これでは、
焼入ガラスシート81は、四角い環状第三電極8
3に囲まれた四角い第二電極82をつけている。
第二および第三電極は四角い環状ギヤツプ84に
より隔てられている。第一電極(図示せず)がシ
ート81の他面上に、それの境界が第三電極83
の周縁と正確に一致して沈積されている。 第9図は、焼入ガラスシート91が環状第三電
極93により囲まれた円形第二電極92をつけて
いるところの接触制御スイツチを描いている。第
二および第三電極は環状ギヤツプ94により隔て
られている。シート91の他面上には、第一電極
(図示せず)が、その境界を第三電極93の周辺
と正確に一致させて沈積されている。 種々の特殊接触制御スイツチを例としてここに
記述する。 実施例 (第6図) 厚さ1mmのガラス製シートを焼入れし、12mm四
角の第一電極をその面の一方に沈積する。この第
一電極はドープした酸化錫製である。各12×5mm
の寸法の第二および第三電極62,63を、それ
から、ガラスシート61の反対面上に形成する。
これらの電極は2mmのギヤツプ64により間を空
けられていて、銀含有エナメル製である。スイツ
チが占めるシートの総面積は144mm2である。 第一の変形では、焼入ガラスシート61は厚さ
2.8mmであり、第二の変形では4.9mm厚である。 実施例 (第8図) 厚さ1mmのガラスシート81を焼入れし、ドー
プした酸化錫の12mm角第一電極を一方の面に沈積
する。シートの反対面上には第二と第三の電極8
2と83を第一電極と正確に合致してつける。第
二電極82は6mm四角で、幅1mmの四角い環状ギ
ヤツプ84により、幅2mmの環である第三電極8
3から隔てられている。第二および第三電極は銀
含有エナメルで形成されている。綜体スイツチ面
積は144mm2である。 変形では、焼入ガラスシート81は2.8mm厚と
4.9mm厚とである。 実施例 (第8図) 実施例の変形においては、第二電極82は4
mm角であり、2mm幅の四角い環状ギヤツプ84に
より、2mm幅の第三電極83から隔てられてい
る。そうしたスイツチが、下記の厚みを有する焼
入ガラス上に形成される:1mm、2.8mm、および
4.9mm、綜体スイツチ面積は、これまた、144mm2
ある。 実施例 (第7図) 厚さ1mmのガラスシート71を焼入れし、ドー
プした酸化錫製の第一の円形電極直径13.5mmを一
面上に沈積する。反対の面上には、銀含有エナメ
ル製部分円形第二および第三電極72,73が沈
積されている。これらの電極は2mm幅のギヤツプ
74により隔てられている。第二および第三の電
極はそれらを隔てるギヤツプと共に径13.5mmの円
形面積を占め、これは第一電極と正確に一致す
る。綜体スイツチ面積は143mm2である。 変形においては、スイツチは2.8mm厚および4.9
mm厚の焼入ガラス上に形成する。 実施例 (第9図) 厚さ1mmのガラスシート91を焼入れし、ドー
プした酸化錫製の直径13.5mmの第一円形電極を一
面上に沈積する。反対面上には、第一電極と正確
に一致して、銀含有エナメル製の第二および第三
電極92,93を沈積する。第二電極は直径7.5
mmの円形面積を占め、1mm幅の環状ギヤツプ94
によつて、2mm幅の環である第三電極から隔てら
れている。綜体スイツチ面積は、ここでもまた、
143mm2である。 変形においては、スイツチは2.8mmおよび4.9mm
厚の焼入ガラス上に形成される。 実施例 (第9図) 実施例の変形においては、第二電極は直径
5.5mmであり、環状ギヤツプ94は2mm幅である。
これにおいても、スイツチは下記の厚みの焼入ガ
ラス上に形成される:1mm、2.8mm、および4.9
mm。 これらのスイツチが占める綜体面積が同様であ
るから、接触されぬ時のこれらのキヤパシタンス
と、接触されたときのこれらのキヤパシタンスの
変化は、下表の如くに直接比較しうる。
The present invention comprises a dielectric sheet carrying at least one contact switch in a contact control switchboard, the or each switch having a first contactable electrode on one side of the sheet. , in which second and third electrodes spaced apart from each other are attached to opposite sides of the sheet in a capacitive relationship with the first electrode. The three electrodes together form two capacitors connected in series. In use, an alternating current signal is applied to one of the second and third electrodes, while the other is connected to an output monitoring circuit. When the first electrode is touched with a finger, the signal passed to the input of the monitoring circuit is significantly reduced, and this reduction in signal is used to effect the switch. Such switches are used in many fields, for example as elevator control switches, household appliance switches (for example for cookers) and as switch banks, for example as telephone "touch dial" or computer input keyboards. For reliable opening and closing, such switches should have as high a capacitance as possible. The reason for this is that the signal applied to the electrode by the pulse generator should remain at the highest possible level when entering the detection circuit, taking into account the input impedance. The higher this level is, the easier it is for the threshold circuit built into the detection circuit to reject the noise signal. It may be mentioned that for some commercially available detection circuits developed specifically for the capacitive touch control switch system, the typical value to be achieved for the capacitance of this system is 3 pF. Particularly in the case of a panel with a series of switches, it is desirable for each switch to occupy a small area. This desire is to some extent contradictory to the requirement for a capacitance above a given threshold, since according to the well-known classical formula, the capacitance of a plate capacitor is proportional to its area. It is. According to the same equation, capacitance is inversely proportional to the thickness of the dielectric material. Thus, both the area of the switch and the thickness of the panel could be reduced while, of course, maintaining the same capacitance. It is also possible to influence the capacitance by the choice of dielectric material, but this is likely to be in clear conflict with other requirements. for example,
Natural dielectric materials such as mica are not suitable for high volume series production. Because plastic materials wear easily and are thin and generally flexible, touch control switch panels containing touchable electrodes deposited on plastic dielectric sheets can quickly wear to the point where they are no longer reliable in operation. . Ordinary soda lime glass can be used as a dielectric and is satisfactory for scratch resistance, but should be thick enough for impact resistance. This limits the ability to reduce the size of the switch while maintaining its capacitance above a certain threshold. It is an object of the present invention to remedy these drawbacks. According to the present invention, there is provided a touch control switch panel consisting of a dielectric sheet carrying at least one contact switch, the or each switch being mounted on one side of the sheet. one contactable electrode on the other side of the sheet;
second and third spaced apart electrodes are attached in a capacitive relationship to the first electrode, and the dielectric sheet is chemically hardened;
It is characterized in that at least one of the electrodes consists of a coating deposited on a sheet. The contact control switch panel according to the present invention is characterized by the fact that the glass dielectric has undergone a hardening process, so that the thickness of the glass sheet can be reduced, while its capacitance can be maintained at a sufficient level. It is more impact resistant than known panels. Preferably each electrode consists of a coating deposited on the sheet. Chemical hardening of glass is known per se.
The most prevalent type of quenching consists of exchanging alkali metal ions from the glass with alkali metal ions from the contact medium while heating the glass. This ion exchange occurs in the surface layer of the glass, which is several microns to tens of microns thick. In one operation, ion exchange is performed at a temperature high enough to cause stress relaxation within the glass;
The ions that enter the glass cause the coefficient of thermal expansion on the surface layer of the glass to decrease. As an example, lithium ions are replaced by sodium ions within the glass. Because high lithium glass has a low coefficient of expansion, compressive surface stresses are induced in the glass when the treated glass is cooled. In another operation, the ions in the glass surface are replaced by larger ions, and the ion exchange takes place at a temperature below the annealing point (corresponding to a viscosity of 10 13.2 poise), so that stress relaxation does not occur. do not have. In one example, potassium ions are substituted into the glass. For example, 470
It is carried out in a molten nitric acid solution kept at ℃. Since potassium ions are larger than sodium ions, compressive surface stress is again induced in the treated glass. Advantageously, the dielectric sheet is at most 3 mm thick, preferably at most 1.5 mm. A 1 mm thick hardened glass sheet is particularly suitable for use as the dielectric sheet. In a preferred embodiment of the present invention, the
Alternatively, the maximum dimension of the seat area occupied by a given switch is less than or equal to 30 mm; advantageously, such dimension is less than or equal to 25 mm. Preferably, the or a switch occupies an area of not more than 450mm 2 ;
It is advantageous if: The various coating materials that can be used to make the electrodes include metals, conductive metal oxides, and conductive (or metal-containing) enamels. As far as the first contactable electrode is concerned, the coating consists of tin oxide or indium oxide and is preferably a conductive metal oxide coating containing a doping agent. Tin oxide is particularly preferred for its hardness, chemical stability and also for economic reasons. metals (especially tin)
The reason why oxides are preferable is as follows. It is extremely difficult, if not impossible, to chemically harden a glass sheet on which a coating has been deposited. Therefore, in practice, when practicing the invention, the sheet must be hardened before depositing the electrodes. If the hardened sheet is subsequently heated to a temperature at which any substantial stress relaxation can occur, much of the additional strength imparted to the glass is lost. Metal oxide coatings of sufficient hardness and conductivity can be easily deposited at lower temperatures. Of course, it would also be possible to make the first accessible electrode from a conductive (eg, silver-containing) enamel whose composition is chosen to have a relatively low melting point. However, in general, the lower the melting point of the enamel, the lower its hardness, and thus also its resistance to wear and corrosion. The abrasion resistance requirements for the second and third electrodes are not strong as they are not normally exposed to contact, and in fact the second and third electrodes are made of conductive enamel. Preferably, it is produced by deposition. There are some advantages to using a conductive enamel coating on the non-exposed surfaces of the switch panel. Firstly, the paste of enamel-forming components can be easily applied to the dielectric, for example by silk-screen printing techniques. Conductor leads for interconnection can also be deposited at the same time, if desired.
Second, enamel also facilitates semi-date connections. In some preferred embodiments of the invention, an opaque coating is deposited on the surface of the tempered glass sheet prior to depositing the electrodes or the like on the surface.
Such opaque coatings mask any electrical circuitry located behind the panel and are preferably applied to non-exposed surfaces thereof. If desired, such a coating may include a window associated with the switch followed by a light to indicate the status of the switch circuit. Preferably, a backing support is applied and bonded to the non-exposed side of the panel. This adds stiffness to the panel and makes it more resistant to bending. Advantageously, the backing support is a synthetic plastic material. Such a support may be molded into a panel, for example. In some embodiments of the invention, the support is a solid block, while in other embodiments of the invention, the support is multilocular.
For example, the support has a honeycomb structure. The support may also be an intumescent material, such as foam glass, or may be made of a printed circuit board. The present invention includes a method of making a contact control switch panel comprising a dielectric sheet carrying at least one contact switch, the or each switch having a first contact on one side of the sheet. a dielectric sheet and a second and third spaced apart electrode on the other side of the sheet in capacitive relationship with the first electrode; selected and subjected to a chemical quenching treatment at a high temperature, and at least one conductive coating is deposited on the quenched sheet to constitute one or more said electrodes, while the temperature of the sheet is lower than the annealing point (corresponding to a glass viscosity of 10 to 13.2 poise),
It is characterized by substantially avoiding stress relaxation. This is a very simple method of forming a contact control switch panel according to the present invention, and avoids any difficulties that may occur when hardening the glass sheet after depositing the conductive coating (or the like). Preferably, the first accessible electrode is formed by depositing a metal oxide coating on the one side of the sheet. Advantageously, the metal oxide coating contains a doping agent to increase its electrical conductivity. Suitable doping agents include one or more of the following ions: antimony, arsenic, cadmium, chlorine, fluorine and tellurium. The metal oxide may be, for example, iridium oxide, but preferably tin oxide. In some embodiments of the invention, the oxide coating is made, for example, by pyrolysis of a metal salt that is sprayed in solution in an organic solvent onto the sheet. Examples of such solutions are dibutyltin diacetate in ethyl alcohol and dimethyl formamide.
It is preferable to use a solution of SnCl 4 .5H 2 O to which an arbitrary amount of acetic trifluoride is added to provide fluorine ions for doping. In other preferred embodiments, the oxide coating is sputtered. Various techniques may be used to limit the painting to the required area. According to a first preferred method, a mask is applied to the sheet by silk-screen printing, covering the areas that will not be painted in the finished panel, and the mask is removed after the conductive coating has been applied over the entire hardened sheet. This leaves the paint only on the necessary area. According to a second preferred method, an oxide coating is deposited over the entire surface of the hardened sheet. Then, an acid-resistant mask is applied by silk screen printing to mask the area of that or each electrode, and unnecessary paint is etched away. The second and third electrodes are preferably made by depositing conductive enamel onto the opposite sides of the glass sheet. Such conductive enamels are preferably deposited by applying an enamel paste to a hardened glass sheet and melting it in situ. Such enamel pastes are preferably applied by screen printing techniques.
Silver-containing enamels, especially of the organic type, are particularly suitable. Advantageously, the tempered glass sheet is opacified by applying a non-conductive opaque enamel coating, preferably on one of its faces. Such coating is advantageously carried out prior to the deposition of the second and third electrodes, preferably on non-exposed surfaces of the sheet. The first electrode is preferably deposited prior to the deposition of the second and third electrodes, and before the opaque enamel coating is applied. This avoids problems due to remelting of the enamel coating during deposition of the oxide coating. Preferably, a backing support is applied and bonded to the non-exposed side of the panel. Such a support may be, for example, a synthetic plastic material or may be made by molding the panels in situ. In some embodiments of the invention, one of the second and third electrodes may be shaped to surround at least a large portion of the periphery of the other. If possible,
The area of the interior of such electrodes shall be at least one quarter of the area of the exterior electrodes. Such an electrode arrangement provides an advantageous compromise with respect to the helix capacitance of the system, the change in capacitance when the first electrode is touched, and the amount of material that must be used to form the second and third electrodes. In this connection, we would like to draw your attention to our co-dated patent application no. On the other side are second and third electrodes in capacitive relationship with the first electrode, one of the second and third electrodes (hereinafter referred to as the "external electrode") , and others (hereafter referred to as "internal electrodes")
The electrode is characterized in that it is shaped so as to surround at least most of the periphery of the electrode, and that the ratio of the area of the internal electrode to the area of the external electrode is greater than 1:0.25. Preferred embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings. 1 and 2, a sheet 1 of quenched soda-lime glass is coated with SnO 2 on its upper or exposed surface.
A square first electrode 2 doped with is now attached. The first electrode is surrounded by a boundary 3, here indicated as the number "1", and carries an indicator 4 which serves to indicate the function to be carried out by the switch of which the electrode 2 is a part. The lower or non-exposed surface of the tempered glass sheet 1 is provided with an opaque, non-conductive enamel layer 5 having a window 6 in exact alignment with the indicia 4.
covered with. Second and third electrodes 7 and 8 are in capacitive relationship with the first electrode 2 on either side of the window 6 on the opaque enamel layer 5 on the non-exposed surface of the hardened glass sheet 1. is deposited. These electrodes are made of silver-containing enamel. 3 and 4 illustrate a contact control switch panel, generally indicated at 10, having a number of contact control switches S1 through S0 deposited on a hardened glass sheet 11. FIG. As described with reference to FIGS. 1 and 2, each switch includes a first contactable electrode 12 deposited on the exposed surface of the glass sheet 11, on which there is in turn a boundary 13. and reference index 14 are deposited. Each individual indicator 14 may, for example, consist of a reference numeral of the switch with which it is associated. An opacifying layer 15 of non-conductive material is deposited on the back side of the hardened glass sheet 11. This layer may be provided with windows, such as the windows 6 shown in FIGS. 1 and 2, if desired. Each switch also has a gap of 1
6, comprising second and third electrodes 17, 18, respectively, separated by 6. As seen in Figure 4, the third electrodes of the switches S1 to S0 are connected to a common AC power source, while the second electrodes of each switch S1 to S0 are connected to the output circuit.
Connected from OC1 to OC0. The second and third electrodes are suitably made of silver-containing material and can all be applied in one operation by silk printing techniques. Conductive wires connecting the electrodes to the AC power source and output circuit may be soldered to the electrodes, or
Alternatively, the printed conductor may be applied with the same or subsequent printing techniques. After making the necessary electrical connections, the backing support 19 is installed behind the panel. This serves to protect the second and third electrodes and their associated conductors from wear and corrosion during handling prior to installation, but their primary function is to protect the panel from its use. The purpose is to support against bending. To make a panel as shown in the figure, a glass sheet 1 or 11, e.g. soda-lime glass, of the desired thickness is polished and then quenched in any convenient manner, e.g. at 470° C. for a period of 8 hours.
The glass is immersed in a bath of molten potassium nitric acid maintained at a temperature of 100°C, displacing the sodium ions that were previously part of the glass and causing the potassium ions to diffuse into the surface layer. After quenching, wash the glass and attach it to the first electrode 2 or 12.
is deposited on one side of it. It is particularly suitable that the first electrode is formed from a metal oxide, for example SnO2 . Such oxide coatings may be deposited by cathodic sputtering techniques, but it is preferred that such coatings be deposited by thermal decomposition of salts, for example by spraying methods and in solution in organic solvents.
Suitable solutions are dibutyltin diacetate in ethanol with a doping amount of ammonium difluoride or tin tetrachloride in dimethylformamide with a doping amount of acetic trifluoride. Such a solution is sprayed onto a tempered glass sheet heated to 450°C to form a uniform coating of the desired thickness, e.g. This can be used as a guideline for when to stop spraying. The coating thus formed is as abrasion resistant as glass. Alternatively, the coating may be deposited by pyrolyzing the salt in the vapor phase. The coating can also be obtained by dipping the hardened sheet in an alcoholic solution of a tin compound followed by a baking operation. Yet another possible method is to form the coating by depositing a tin organic compound-containing paste by silk printing and then hardening. After applying such a uniform coating, an acid-resistant mask is applied by silk printing over the area to be occupied by the electrodes 2 to 12, and the remaining area of the coating erodes away. Then, the front surface of the hardened glass is painted with a decorative material to form edges 3, 13 and indicators 4, 14. An optional step is to cover the back side of the hardened glass sheet with an opacifying layer 5 or 15. In both cases these coatings may be made of low-melting enamels.
However, preferably a synthetic plastic material is used that polymerizes in situ to form an opaque coating. For example, an epoxy-type lacquer whose polymerization temperature is 120° C. or less may be used. Then apply the second and third electrodes to the back of the panel. The second and third electrodes may be made of conductive enamel or lacquer when the polymerizable opacifying layer is not present; however, when the polymerizable opacifying layer is present, these electrodes are made from lacquer. These materials are applied in a silk printing fashion and heated to melt and vitrify the enamel or provide rapid hardening of the lacquer. In special cases, silver-containing lacquer
No. 4929 manufactured by Nemovrs was used for the second and third electrodes. After painting, the latsker was roasted at 100°C for 1 hour. Another Lutzker that may be used for the same purpose is Degussa Lutzker No. 245. Conductors may also be applied at the same silk printing step for any necessary electrical connections. but,
In order to keep the dimensions of the panel small, preferably the wire conductors are soldered to the second and third electrodes. This soldering is performed, for example, by applying a paste of solder and slacks to the electrodes and melting it with a jet of hot air. The composition of the solder used is Sn: 62%;
Pb: 36%; Ag: 2% is sufficient. When using a soldering iron, its temperature should be limited to 250°C. After making the necessary electrical wiring, the panel may be molded onto a backing support 19 to stiffen it (and protect the conductors on the back side). This may be done by polymerizing the fluid synthetic resin in situ. One suitable fluid medium is a resin with the following weight percent composition: PLEXIMON 705 or 706 98.6% monoterpene butyl maleate 0.2% benzoyl peroxide 0.1% triethyl phosphate 0.7% Rohm activator 17 (maleic naphthenate) ) 0.4% PLEXIMON 705 and 706™ are methyl methacrylate resins manufactured by Rohm. This resin composition polymerizes in 8 hours at temperatures between 20°C and 30°C. Another resin that may be used to form the backing support is Polyester
There are polyester resins such as "GTS". FIG. 5 depicts a variation of the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, in which like elements are designated with the same reference numerals. As noted with reference to FIGS. 3 and 4, the switch panel, designated here at 20, consists of a hardened glass sheet 11 on which a plurality of switches, such as S4, S5, and S6, are formed. , these consist of a first accessible electrode 12, a lip 13 and an indicator 14, on which an opacifying layer 15 is deposited. Each switch includes second and third electrodes 22, 23 spaced apart by a gap 21, but these are not deposited on the opacifying layer 15 but on the printed circuit board 24. This disc is bonded to the opacifying layer 15 by an adhesive 25 and serves as a support for the glass sheet 11. Second and third electrodes 22, 23
Conveniently it is made of metallic copper deposit, as is known in the printed circuit process. The printed circuit board 24 has a plurality of holes 26.
are drilled through which the various second and third electrodes 22, 23 are connected by soldered wires at 28 to appropriate parts 29 of the printed circuit. FIG. 6 depicts a touch control switch similar to that shown in FIGS. 1-4. In FIG. 6, on the non-exposed surface of a sheet 61 of quenched soda-lime glass,
It has a rectangular shape and has a pair of electrodes (second and third electrodes) 62 and 63 separated by a gap 64. Together, the electrodes 62, 63 and the gap 64 between them occupy a square on the non-exposed surface of the sheet 61. A first electrode is deposited on the exposed surface of sheet 61. A portion of the boundary of the first electrode is shown at 65. The first electrode is square and exactly matches the square formed by the second and third electrodes. FIG. 7 depicts a circular contact control switch formed on a hardened glass sheet 71. FIG. Partially circular second and third electrodes 72, 73 separated by a diametrical gap 74 are deposited on the non-exposed surface of sheet 74. A circular first electrode, a portion of its periphery indicated at 75, is deposited on the exposed surface of the sheet 71 and is connected to the second and third electrodes 72, 73 between them. It corresponds exactly to the circle formed by gap 74. Figure 8 is a diagram of a contact control switch, in which:
The hardened glass sheet 81 is a square annular third electrode 8
A square second electrode 82 surrounded by 3 is attached.
The second and third electrodes are separated by a square annular gap 84. A first electrode (not shown) is on the other side of the sheet 81, and its boundary is a third electrode 83.
is deposited in exact alignment with the periphery of FIG. 9 depicts a contact control switch in which a hardened glass sheet 91 bears a circular second electrode 92 surrounded by an annular third electrode 93. The second and third electrodes are separated by an annular gap 94. On the other side of the sheet 91 a first electrode (not shown) is deposited with its boundaries precisely aligned with the periphery of the third electrode 93. Various special touch control switches are described herein by way of example. EXAMPLE (FIG. 6) A 1 mm thick glass sheet is hardened and a 12 mm square first electrode is deposited on one of its faces. This first electrode is made of doped tin oxide. 12×5mm each
Second and third electrodes 62, 63 having dimensions of are then formed on opposite sides of the glass sheet 61.
These electrodes are separated by 2 mm gaps 64 and are made of silver-containing enamel. The total area of the seat occupied by the switch is 144 mm 2 . In the first variant, the hardened glass sheet 61 has a thickness of
2.8mm and in the second variant 4.9mm thick. EXAMPLE (FIG. 8) A 1 mm thick glass sheet 81 is hardened and a 12 mm square first electrode of doped tin oxide is deposited on one side. On the opposite side of the sheet are second and third electrodes 8.
2 and 83 in exact alignment with the first electrode. The second electrode 82 is 6 mm square, and a square annular gap 84 with a width of 1 mm connects the third electrode 82, which is a ring with a width of 2 mm.
separated from 3. The second and third electrodes are made of silver-containing enamel. The area of the helix switch is 144mm2 . In the modification, the hardened glass sheet 81 has a thickness of 2.8 mm.
It is 4.9mm thick. Embodiment (FIG. 8) In a variation of the embodiment, the second electrode 82 has four
It is separated from a third electrode 83 having a width of 2 mm by a square annular gap 84 having a width of 2 mm. Such switches are formed on hardened glass having the following thicknesses: 1 mm, 2.8 mm, and
4.9mm, and the helix switch area is also 144mm2 . EXAMPLE (FIG. 7) A glass sheet 71 with a thickness of 1 mm is hardened and a first circular electrode made of doped tin oxide with a diameter of 13.5 mm is deposited on one side. On the opposite side, part-circular second and third electrodes 72, 73 made of silver-containing enamel are deposited. These electrodes are separated by a 2 mm wide gap 74. The second and third electrodes, together with the gap separating them, occupy a circular area of diameter 13.5 mm, which corresponds exactly to the first electrode. The area of the helix switch is 143mm2 . In the variant, the switch is 2.8mm thick and 4.9
Formed on mm-thick hardened glass. EXAMPLE (FIG. 9) A glass sheet 91 1 mm thick is hardened and a first circular electrode 13.5 mm in diameter made of doped tin oxide is deposited on one side. On the opposite side, in exact correspondence with the first electrode, second and third electrodes 92, 93 made of silver-containing enamel are deposited. The second electrode has a diameter of 7.5
An annular gap 94 occupying a circular area of mm and having a width of 1 mm.
from the third electrode, which is a 2 mm wide ring. The helix switch area is again
It is 143mm2 . In deformation, the switch is 2.8mm and 4.9mm
Formed on thick hardened glass. Embodiment (FIG. 9) In a variation of the embodiment, the second electrode has a diameter
5.5 mm, and the annular gap 94 is 2 mm wide.
Again, the switch is formed on hardened glass of the following thicknesses: 1 mm, 2.8 mm, and 4.9 mm.
mm. Since these switches occupy similar heald areas, their capacitance when not touched and the change in their capacitance when touched can be directly compared as shown in the table below.

【表】 活性表面積の欄は、第二および第三の電極の一
方乃至他方と正確に一致する第一電極の割合を示
す。 この応用にて示されるキヤパシタンスの値は、
万能ブリツジWAYN KERR、B224型にて測定
した。測定は平常大気条件にて行われた。容量的
スイツチ方式はSnO2塗装を頂上にして水平に配
置される。標準接続線は、第二および第三の電極
に半田付けされた長さ5mmの線へ固定した端子ク
ランプによつて接続される。
TABLE The active surface area column shows the percentage of the first electrode that corresponds exactly to one or the other of the second and third electrodes. The value of capacitance shown in this application is
Measured using the universal bridge WAYN KERR, model B224. Measurements were performed under normal atmospheric conditions. The capacitive switch system is arranged horizontally with the SnO 2 coating on top. Standard connecting wires are connected by fixed terminal clamps to 5 mm long wires soldered to the second and third electrodes.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は接触制御スイツチパネルの詳細透視図
である。第2図は第1図のパネルの一部の切断面
である。第3図はパネルの別の実施態様の切断面
である。第4図は第3図のパネルの下図である。
第5図はパネルの第三の実施態様の切断図であ
る。第6図から第9図は、電極の種々の配置を示
しているスイツチの下平面図である。
FIG. 1 is a detailed perspective view of the touch control switch panel. FIG. 2 is a cross-section of a portion of the panel of FIG. FIG. 3 is a cutaway view of another embodiment of the panel. FIG. 4 is a bottom view of the panel of FIG.
FIG. 5 is a cutaway view of a third embodiment of the panel. Figures 6-9 are bottom plan views of the switch showing various arrangements of electrodes.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 焼入処理を受けしかも少なくとも一個の接触
スイツチを担つている誘電体ガラスシートからな
る接触制御スイツチパネルであつて、そのスイツ
チまたは各個のスイツチは、該シートの一方の側
上に第一の接触可能な電極をつけ、シートの反対
側上には第二と第三の相互に離れている電極を第
一の電極に対して容量的関係にして付けているも
のからなつていて、少なくとも一方の該電極がシ
ート上に沈積された塗装からなつている接触制御
スイツチパネルにおいて、該ガラスシートが化学
焼入処理を受けたことを特徴とするところの接触
制御スイツチパネル。 2 各個の該電極が該シート上に沈積された塗装
から構成されていることを特徴とするところの特
許請求の範囲第1項記載のパネル。 3 該誘電体シートが最大でも3mm厚みであるこ
とを特徴とするところの特許請求の範囲第1項ま
たは第2項記載のパネル。 4 該誘電体シートが最大でも1.5mm厚みである
ことを特徴とするところの特許請求の範囲第3項
記載のパネル。 5 そのスイツチまたは該スイツチが占めるシー
ト面積の最大寸法が30mmまたはそれ以下であるこ
とを特徴とするところの特許請求の範囲第1項乃
至第4項の何れかの一項に記載のパネル。 6 そのスイツチまたはある該スイツチが占める
シート面積の最大寸法が25mmまたはそれ以下であ
ることを特徴とするところの特許請求の範囲第5
項記載のパネル。 7 そのスイツチまたはある該スイツチが占める
シート面積が450mm2またはそれ以下であることを
特徴とするところの特許請求の範囲第1項乃至第
6項の何れかの一項に記載のパネル。 8 そのスイツチまたはある該スイツチの占める
シート面積が250mm2またはそれ以下であることを
特徴とするところの特許請求の範囲第7項記載の
パネル。 9 その、または、少なくとも一つの該第一接触
可能電極が酸化錫または酸化インジウムで形成さ
れてドーピング剤を含んでいる電導性金属酸化物
塗装で構成されることを特徴とするところの特許
請求の範囲第1項乃至第8項の何れかの一項に記
載のパネル。 10 該パネルの露出していない面に裏打ち支持
体が適用されて結合されていることを特徴とする
ところの特許請求の範囲第1項乃至第8項の何れ
かの一項に記載のパネル。 11 該裏打ち支持体が合成プラスチツク材料で
あることを特徴とするところの特許請求の範囲第
10項記載のパネル。 12 該裏打ち支持体がプリント回路板からなつ
ていることを特徴とするところの特許請求の範囲
第10項または第11項記載のパネル。 13 少なくとも一つの接触スイツチを担つてい
る誘電体ガラスシートからなり、そのスイツチま
たは各スイツチは該シートの一方の側上に第一の
接触可能な電極と、シートの反対の側上に第二と
第三の互いに離れた電極を第一電極に対して容量
的関係にしてつけているものからなり、少なくと
も一つの電導性塗装がシート上に沈積されて一つ
以上の該電極を構成している接触スイツチパネル
を製造する方法において、前記ガラスシートが高
温にて化学的焼入処理を受け、前記シートの温度
がその焼鈍点よりも低くて応力緩和を実質的に回
避する間に前記電導性塗装が前記の焼入れされた
ガラス上に沈積されることを特徴とするところの
製造方法。 14 その、または、少なくとも一つの該第一の
接触可能電極が、金属塩の熱分解によつてシート
の該一方の側上に金属酸化物塗装を沈積すること
によつて形成されることを特徴とするところの特
許請求の範囲第13項記載の方法。 15 マスクがシートへシルクスクリーン印刷的
に適用されて、完成パネルでは塗装されない区域
を覆い、かつ、マスクは、該電導性塗装が焼入れ
されたシートの全域に適用した後に取除かれるこ
とを特徴とするところの特許請求の範囲第13項
または第14項記載の方法。 16 該第二および第三電極が、電導性エナメル
をガラスシートの該反対側上に沈積して形成され
ていることを特徴とするところの特許請求の範囲
第13項から第15項までの何れか一項に記載の
方法。 17 該第一電極が該第二および第三電極の沈積
に先立つて該シート上に沈積されることを特徴と
するところの特許請求の範囲第14項から第16
項までの何れか一項に記載の方法。 18 パネルの露出されていない面へ裏打ち支持
体が適用され結合されることを特徴とするところ
の特許請求の範囲第13項から第17項までの何
れか一項に記載の方法。
[Scope of Claims] 1. A contact control switch panel consisting of a hardened dielectric glass sheet carrying at least one contact switch, the switch or each switch being connected to one side of the sheet. a first contactable electrode on the top and second and third mutually spaced electrodes on the opposite side of the sheet in capacitive relation to the first electrode. CLAIMS 1. A contact control switch panel in which at least one of the electrodes comprises a coating deposited on a sheet, the glass sheet being subjected to a chemical hardening treatment. 2. A panel according to claim 1, characterized in that each said electrode consists of a coating deposited on said sheet. 3. The panel according to claim 1 or 2, wherein the dielectric sheet has a thickness of at most 3 mm. 4. The panel according to claim 3, wherein the dielectric sheet has a maximum thickness of 1.5 mm. 5. A panel according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the maximum dimension of the switch or the sheet area occupied by the switch is 30 mm or less. 6. Claim 5, characterized in that the maximum dimension of the seat area occupied by the switch or a certain switch is 25 mm or less.
Panel described in section. 7. A panel according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the sheet area occupied by the switch or switches is 450 mm 2 or less. 8. A panel according to claim 7, characterized in that the sheet area occupied by the switch or switches is 250 mm 2 or less. 9. Claims characterized in that the or at least one first contactable electrode consists of an electrically conductive metal oxide coating made of tin oxide or indium oxide and containing a doping agent. A panel according to any one of the ranges 1 to 8. 10. A panel according to any one of claims 1 to 8, characterized in that a backing support is applied and bonded to the unexposed side of the panel. 11. A panel according to claim 10, characterized in that the backing support is a synthetic plastic material. 12. A panel according to claim 10 or 11, characterized in that the backing support comprises a printed circuit board. 13 consisting of a dielectric glass sheet carrying at least one contact switch, the or each switch having a first contactable electrode on one side of the sheet and a second contactable electrode on the opposite side of the sheet. a third spaced apart electrode attached in capacitive relationship to the first electrode, and at least one electrically conductive coating is deposited on the sheet to form one or more of the electrodes. In a method of manufacturing a contact switch panel, the glass sheet is subjected to a chemical quenching treatment at an elevated temperature, and the conductive coating is applied while the temperature of the sheet is below its annealing point to substantially avoid stress relaxation. is deposited on said tempered glass. 14 characterized in that the or at least one said first accessible electrode is formed by depositing a metal oxide coating on said one side of the sheet by pyrolysis of a metal salt. The method according to claim 13, wherein: 15. characterized in that a mask is silk-screen applied to the sheet, covering areas that will not be painted in the finished panel, and that the mask is removed after the conductive coating has been applied to the entire area of the hardened sheet. The method according to claim 13 or 14, wherein: 16. Any of claims 13 to 15, wherein the second and third electrodes are formed by depositing a conductive enamel on opposite sides of a glass sheet. The method described in paragraph (1). 17. Claims 14 to 16, characterized in that the first electrode is deposited on the sheet prior to the deposition of the second and third electrodes.
The method described in any one of the preceding paragraphs. 18. A method according to any one of claims 13 to 17, characterized in that a backing support is applied and bonded to the unexposed side of the panel.
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