本發(fā)明涉及一種用于家用電器、優(yōu)選是烹飪設備的操作面板。本發(fā)明還涉及一種用于制造具有用戶界面的操作面板的方法。

背景技術：

對于電器操作來說，觸摸屏受到歡迎，這也因為與舒適度相關，能夠?qū)崿F(xiàn)通過拖動手勢或類似操作模式來控制電器。在家用電器、特別是烹飪設備的領域中，至今很難在烹飪設備上集成觸摸屏。此原因一方面在于，在烹飪設備中水平的操作面暴露于高溫和潤濕的液體。另一方面觸摸屏提高了家用電器的成本。

由EP 2472186 A2已知一種爐灶器具，其具有形成爐灶板的玻璃陶瓷單元。該爐灶器具設有操作單元，其包括具有觸摸靈敏的電容傳感元件的觸摸靈敏的多個傳感區(qū)域。在此，可以通過傳感區(qū)域探測到用戶的基本上平行于側(cè)向方向進行的滑動接觸的運動。另外，由DE 102005027199 A1已知一種玻璃陶瓷爐灶，其配有用于探測例如用戶手指的接觸位置的觸摸靈敏的傳感區(qū)域。根據(jù)探測到的接觸或觸摸位置的時間順序能夠確定產(chǎn)生控制信號的運動參數(shù)。在該技術方案中，僅能夠探測沿預先確定方向的運動；并沒有設置探測用戶的沿任意方向進行的運動。

由DE 102010030315 A1已知一種用于家用電器、例如洗衣機、洗碗機或烹飪器具的觸摸靈敏的輸入單元。該輸入單元具有電絕緣的、由玻璃或玻璃陶瓷構(gòu)成或者以有機玻璃板形式的覆蓋層。為了操作該輸入單元，用戶的手指觸摸有機玻璃板的外側(cè)或靠近有機玻璃。然而在該文獻中沒有提供用戶的特別沿任意方向進行的運動的探測。

由US 7821502 B2已知一種二維的、觸摸靈敏的電容位置傳感器，其中在傳感器上探測手指或筆的位置。位置傳感器的探測區(qū)域是透明的并且能夠在不影響顯示屏展示的條件下設置在顯示屏的前方。然而這種結(jié)構(gòu)比較復雜。

由US 2008312857已知一種包括pcap傳感器的雙電極組件。

另外，由Cypress Semiconductor公司的文件“AN64846Getting Started with ”已知一種固有電容結(jié)構(gòu)，其具有單電極傳感器和周圍的作為遮蔽電極的電極面以及由WO 12032432和DE 102014219348已知的接地的周圍的電極面。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種成本有利并且同時靈活的用戶界面，其實現(xiàn)了拖動手勢、例如在用戶表面上的拖動運動或者在用戶表面上方臨近區(qū)域中的手勢的識別；或者實現(xiàn)了針對污染或電磁干擾信號而言改善的抗干擾性；并且優(yōu)選適用于家用電器、例如烹飪設備。

該目的通過獨立權利要求的主體實現(xiàn)。有利的設計和擴展方案在從屬權利要求中給出。只要技術上可行，擴展方案的特征能夠相互組合以及與獨立權利要求相組合。

本發(fā)明的一個方面涉及一種用于家用電器、優(yōu)選烹飪設備的具有用戶界面的操作面板。具有至少一個用戶界面或者優(yōu)選具有多個、優(yōu)選兩個、三個或四個用戶界面的用于家用電器、優(yōu)選烹飪設備的操作面板包括：

具有面對外部區(qū)域的外支撐表面的優(yōu)選平面的支撐件；

優(yōu)選平面的襯底，其優(yōu)選至少部分地由玻璃或玻璃陶瓷材料制成，任選地由塑料或?qū)訅翰牧现瞥?，該襯底由面對外部區(qū)域的外襯底表面和相對的背向外部區(qū)域并且面對外支撐表面的內(nèi)襯底表面組成；

優(yōu)選設置在外支撐表面上的顯示元件，用來信息的發(fā)光標示；以及

具有至少兩個設置在內(nèi)襯底表面上、分別包括至少一個電極的傳感器的傳感裝置，以用于和位于外部區(qū)域中的用戶交互，其中在至少一個顯示元件上也能夠設置具有一個電極的傳感器。

任選地，用戶界面或每個用戶界面能夠具有至少一個顯示元件或者具有優(yōu)選兩個、三個或者四個顯示元件；以及具有每個具有至少兩個電極的傳感器。

顯示元件也能夠設置在內(nèi)襯底表面上。

為了在支撐件上的觸點和電極之間建立導電連接，或者通常為了使襯底和支撐件的導體結(jié)構(gòu)電接觸，設置相應適合的接觸元件。該接觸元件能夠構(gòu) 造為不同形式，例如以彈簧接點的形式、由塑料制成的導電的柔性模制件的形式、導電的粘結(jié)形式或者也可以以電線連接的形式的元件。

襯底至少在顯示元件的區(qū)域中對于由顯示元件發(fā)出的光來說是透明的，從而對于用戶來說能夠穿過襯底而看見顯示元件上顯示的信息。

襯底優(yōu)選為平面的。根據(jù)另一個實施方式，該襯底、特別是在操作區(qū)域中也能夠是彎曲的。

本發(fā)明的另一個方面涉及一種用于家用電器、優(yōu)選烹飪設備的操作面板。該操作面板包括：至少一個所述的用戶界面、優(yōu)選多個用戶界面；以及包括用于該一個或多個用戶界面的控制裝置。該控制裝置能夠作為電子線路而構(gòu)造在電路板上或者構(gòu)造在集成的電子芯片中，并且能夠在空間上與用戶界面分離地設置。

本發(fā)明的另一個方面涉及一種家用電器，優(yōu)選烹飪設備，其包括上述的操作面板。該操作面板能夠優(yōu)選設置在烹飪設備的爐灶面的加熱區(qū)域之外的低溫區(qū)域中。

各個用戶界面在操作面板中的設置可以是任意的，并且在爐灶面中僅受到加熱區(qū)域之外的空間提供的限制。目前為止，在已知設計中的常規(guī)觸摸顯示界面作為具有一個顯示單元和多個傳感器的唯一用戶界面顯示烹飪設備的所有操作狀態(tài)(除了必要時的開關)，這種觸摸顯示界面在空間要求方面通常局限于矩形。相反地，本發(fā)明的用戶界面結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成任意的多邊形并且僅受到所述空間提供和烹飪設備尺寸的限制。

外襯底表面面對外部區(qū)域和用戶并且用戶為了控制家用電器可觸摸該外襯底表面，該外襯底表面是操作面。

支撐件一方面能夠構(gòu)造成用于支撐或固定顯示元件并且另一方面設置為用于電子構(gòu)件的電路板，該電子構(gòu)件例如屬于用于用戶界面或家用電器的控制裝置。

電極以此方式相對于顯示元件設置，使得當操作人員用手指觸摸或劃過顯示元件的發(fā)光區(qū)域時能夠探測間隔的、優(yōu)選相鄰的傳感器的信號。以這種方式，有利地通過操作面板經(jīng)由拖動手勢來實現(xiàn)家用電器的控制。

對用戶界面的操作可以通過觸摸操作表面或者在操作面近場中(例如間隔≤50mm、≤30mm或者≤10mm)的拖動手勢來進行。另外，可以這樣調(diào) 節(jié)信號識別，使得能夠區(qū)分近場中的接近與操作表面上的觸摸。由此例如能夠在接近的情況下使得一個或一組用戶界面的顯示增亮和/或改變顏色和/或改變信息顯示，從而更直觀地支持用戶的意圖。在觸摸的情況下則進行真正的操作過程。

此外，能夠這樣通過控制裝置評估來自用戶界面裝置的所有的、特別是在用戶界面結(jié)構(gòu)的邊緣區(qū)域中的電極，使得通過電極信號的時間序列而識別操作者的接近或優(yōu)選限制在＜300mm、＜200mm、或＜100mm的間距上的遠場中的手勢操作或設別在用戶界面結(jié)構(gòu)的整體或部分整體上的手勢操作。這特別能夠用于操作更高一級的功能，例如裝置在操作者接近情況下視覺上的動畫喚醒、快速關閉、選擇烹飪區(qū)或者打開與烹飪設備聯(lián)網(wǎng)的抽油煙機。為了更好地識別所述遠場手勢，能夠大面積地構(gòu)造各個電極，這些電極構(gòu)成至少一個用戶界面的獨立的傳感器或者傳感器的一部分。

為了近場和/或遠場的識別，也能夠按訪問序列來互連各個電極，從而這些電極成為更大的相干的電極表面。

在特別優(yōu)選的第一個設計變體中，傳感器(接下來也稱為“雙電極傳感器”)可以包括第一電極和與第一電極橫向間隔有空隙的第二電極。一個優(yōu)選的設計為，在每個顯示元件上設置至少兩個傳感器或者多達N個傳感器。因此用戶界面的傳感器包括第一電極和與第一電極橫向間隔有空隙的第二電極。在此，不需要將所有電極單獨連接。而是可以優(yōu)選用戶界面的多個傳感器、特別優(yōu)選各個傳感器都具有同一個第一電極。

第一電極可以設置在顯示元件的邊緣區(qū)域中或者設置在顯示元件的整個表面的上方或者設置在顯示元件的表面中心的上方。第二電極可以設置在顯示元件的邊緣區(qū)域中或者設置在顯示元件的外部。因此雙電極構(gòu)造(具有雙電極傳感器的傳感器結(jié)構(gòu))的所有雙電極傳感器可以具有共同的電極，該共同的電極與第一電極一致。雙電極構(gòu)造由此在一個顯示元件上具有1：N矩陣的結(jié)構(gòu)，其中第一電極與多個第二電極相對立并且第一電極分別通過間隙與第二電極分離。這意味著，第一電極能夠通過間隙與一個第二電極分離，或者通過間隙與多個或每個第二電極分離。

對于例如“在顯示元件外部”、“顯示元件的邊緣區(qū)域”或“橫向”的位置數(shù)據(jù)的理解是基于從上方的視角或者俯視，其中“上方”應理解為在外部 區(qū)域中從外襯底表面的上方、大致垂直于外襯底表面的角度看。

顯示元件優(yōu)選為具有殼體的構(gòu)件，其中殼體頂側(cè)的至少一部分形成顯示元件的發(fā)光區(qū)域，在該發(fā)光區(qū)域的發(fā)光表面中能夠顯示信息。發(fā)光區(qū)域的發(fā)光表面能夠被劃分、被分段或掩膜有發(fā)光標記。

雙電極傳感器的第一電極可以在重疊區(qū)域中與顯示元件、優(yōu)選與顯示元件的發(fā)光區(qū)域重疊，其中從頂部觀察該重疊區(qū)域。該重疊區(qū)域可以為零或者大于零并且特別小于顯示元件表面的80％、50％、30％或10％，優(yōu)選小于顯示元件發(fā)光區(qū)域的80％、50％、30％或10％。在0％的重疊區(qū)域情況下，第一電極布置在顯示元件的外部；并且在100％的重疊區(qū)域情況下，第一電極覆蓋顯示元件的整個表面。

在第一電極和顯示元件之間重疊的情況下，第一電極可以是透明的或者具有開口，從而對于外部區(qū)域中的用戶來說能夠穿過電極或開口看見顯示元件顯示的信息。

用戶界面是組合的輸入和輸出設備。傳感器可以與顯示元件相互作用，使得顯示元件顯示出用戶與傳感器的交互；為此，能夠?qū)鞲衅髋c顯示元件電連接。傳感器和顯示元件也可以與用于用戶界面或家用電器的控制裝置電連接。

用戶界面的顯示元件實現(xiàn)了對用戶的光學輸出。可以在顯示元件上以從自用戶界面的外部區(qū)域、，優(yōu)選來自用戶界面的控制裝置的模擬或數(shù)字信號的形式提供。雙電極構(gòu)造還實現(xiàn)了數(shù)據(jù)或信息的輸入；當用戶觸摸襯底(或在緊鄰襯底上方的近場的操作)的雙電極傳感器區(qū)域、特別餓是雙電極傳感器的電極之間的空隙的區(qū)域時，雙電極傳感器能夠生成信號，用戶界面將該信號優(yōu)選以模擬或數(shù)字信號的形式提供在用戶界面或家用電器的控制裝置上。

由圖論已知，完全互連的2：N矩陣結(jié)構(gòu)還可以是無交叉的。這對應于完整的二分圖K_2,N(N為任意)，正如之后在實施例中還會進一步說明的。這樣的圖恰好仍是平面的，也就是說，電極包括其與控制單元的導線和接觸表面的結(jié)構(gòu)在一個面中仍然無交叉，即在導電表面元件組成的一個層中無交叉。該面可以是彎曲的表面或者不彎曲的表面。完整的二分圖K_3,N(N＞2)不再是平面的。

然而，當圖K_M,N(M、N＞2)不完全時，其也可以是無交叉的。在圖論 中的“完整”是指各個節(jié)點N與各個節(jié)點M通過棱邊連接。在此，二分圖的第一電極對應于第一節(jié)點組并且第二電極對應于第二節(jié)點組。第一和第二類別的電極之間的空隙對應于圖的棱邊。無交叉在此也意味著，導線或?qū)щ娺B接不需要通過傳感器空隙引導，由此改善了單個傳感器之間的交叉不靈敏度(抗擾度)。

在本發(fā)明的擴展方案中有利地設置，在電極構(gòu)造中實現(xiàn)平面的K_M,N、優(yōu)選K_2,N結(jié)構(gòu)。為此，優(yōu)選2個顯示元件(兩個用戶界面)分別設有N個雙電極傳感器，其以此方式分組，使得i)兩個顯示元件的N個傳感器都分別配有不同的第一電極，并且ii)N個第二電極分別共同地對應于兩個顯示元件，從而iii)N個第二電極與兩個第一電極通過空隙分離地相應形成一個傳感器并且構(gòu)成2：N結(jié)構(gòu)。由2N個傳感器組成的具有2：N矩陣(N≥2)結(jié)構(gòu)的雙電極構(gòu)造如下述那樣與具有2N x 1：1矩陣結(jié)構(gòu)的已知傳感器結(jié)構(gòu)對照；在2N x 1：1矩陣中，2N個傳感器不具有共同的電極。

由此，功能上對于探測用戶操作模式方面，例如一根手指或兩根手指的位置、單根手指拖動運動或者兩根手指放大運動(在三個傳感器的條件下)，兩個結(jié)構(gòu)大致等效。在顯示元件上雙電極構(gòu)造的1：N矩陣(N≥2)的結(jié)構(gòu)是基于第二電極彼此間在空間上下分離的布置并且與第一電極相對，其能夠識別、探測或者解決：

-一根或多根手指相對于操作表面的不同位置，或者

-用戶在操作表面上方滑動觸摸的運動或拖動手勢。

通過第二電極增大的數(shù)值N，改善了雙電極構(gòu)造的2D分辨率。

由此，結(jié)構(gòu)上對于在結(jié)構(gòu)的構(gòu)造和復雜性方面，雙電極構(gòu)造的2：N結(jié)構(gòu)比已知的由2N x 1:1傳感器構(gòu)造明顯復雜程度更小。具有1:1結(jié)構(gòu)的2N個傳感器中電極導線的數(shù)量為4N并且大于在具有2：N結(jié)構(gòu)的雙電極傳感器中的電極導線數(shù)量(該數(shù)量為N+2)的兩倍。

因此，2：N雙電極構(gòu)造的電性能相對于已知的2N x 1:1結(jié)構(gòu)例如在i)不同的電極對及其其導線的信號斷開，ii)抗擾度方面，以及iii)信噪比例方面顯著改善。另外，雙電極構(gòu)造的成本明顯更低，因為基于更簡單的結(jié)構(gòu)而獲得用于設計和維修的更低費用以及更低的材料開支。

在現(xiàn)有的文獻中“x：N矩陣”和“x：N結(jié)構(gòu)”(x＝1、2、3、...)都是 等效使用的。通常特別有利的是，在一個操作面板的多個用戶界面的情況下，將至少兩個第一電極互連。

優(yōu)選成對地進行互連。然后，為了實現(xiàn)特別簡單的電極連接而設置成，將傳感器的電極布置在傳感器矩陣中，該矩陣構(gòu)形成二分圖，其中該二分圖優(yōu)選對于一個用戶界面來說是1：N圖而對于成對的用戶界面來說是2：N圖，并且第二電極構(gòu)成第二節(jié)點組的N個第二節(jié)點，而且其中第一電極構(gòu)成第一節(jié)點組的兩個節(jié)點，并且其中圖的棱邊通過第一和第二電極之間的空隙形成。

用戶界面以及該用戶界面的多個電極的互連也可以設置成2：N/2圖，從而成對的用戶界面再次形成2：N圖。N個第二電極也可以成對地賦予到任意不同的用戶界面，從而所有的用戶界面構(gòu)成2：N圖。單獨用戶界面形成為2：N/2圖在奇數(shù)個用戶界面的情況下也實現(xiàn)了形成完整的2：N二分圖K_2,N。

在第二個實施方式變體中，一個傳感器(接下來稱為“單電極傳感器”)可以包括一個單電極，其設置在顯示元件的邊緣區(qū)域中?！耙粋€”表示任意一個存在于用戶界面中的傳感器以及因此表示任意一個傳感器。單電極傳感器可以形成為電容性觸摸傳感器并且可以包括一個單電極，該單電極在重疊區(qū)域中與顯示元件重疊。重疊區(qū)域一般大于零。

單電極構(gòu)造的電極可以由第二數(shù)量的電極包圍，這些電極設計為遮蔽電極和/或屏蔽電極。遮蔽電極在固定的電位上運行，優(yōu)選在接地電位上運行，從而遮蔽電磁干擾。屏蔽電極優(yōu)選以相同的傳感器交變電位運行，該傳感器交變電位代表諧波的或脈沖的交變信號或者代表一系列信號脈沖。在單電極傳感器和屏蔽電極之間沒有產(chǎn)生電位差，并且由此不形成寄生電容阻抗，由此提高用戶在單電極傳感器上的觸摸信號的信噪比例。

單電極構(gòu)造(具有單電極傳感器的傳感器構(gòu)造)的單電極傳感器彼此橫向間隔地設置，其中在單電極傳感器之間的連接線一般與顯示元件相交，從而實現(xiàn)在顯示元件上方的拖動手勢操作。單電極構(gòu)造的中間間隙能夠通過遮蔽電極和/或屏蔽電極至少部分地填充。

在平面的矩陣互連x：n、優(yōu)選2：n中，能夠通過下述的“固有電容”致動法單獨地或結(jié)合地地將電極對a：b明確賦予到精確的一個傳感器ab而執(zhí)行將觸摸明確賦予到精確的一個傳感器。

具有x個第一電極16.1.x和n個第二電極16.2.n的平面矩陣互連作為單電極傳感器矩陣運行，其中，在平面矩陣互連中，第一和第二電極以矩陣的形式彼此間隔設置，其中：

(i)第一電極和第二電極以交替方式致動作為單電極傳感器(開放式電容器)，其中，其他電極組、即在致動第二電極情況下為第一電極(反之亦然)優(yōu)選致動作為互連的遮蔽電極，更優(yōu)選作為互連的屏蔽電極，或其中：

(ii)電極組的電極致動作為單電極傳感器(開放式電容器)并且相應的其他電極組的電極以交替方式致動z次作為y次互連的屏蔽電極或y次互連作為屏蔽電極或者(x-y)次互連作為遮蔽電極，優(yōu)選在接地電位上，或者其中：

(iii)電極組的電極致動作為用于觸摸和近場識別的單電極傳感器(開放式電容器)并且對應的其他電極組的電極優(yōu)選致動作為互連的屏蔽電極和/或者不電極，并且交替y次互連的電極交替地致動z次作為用于遠場識別的接近傳感器(開放式電容器)，由此在此情況下，其他(x-y)個第一電極和/或第二電極可以優(yōu)選致動作為屏蔽電極和/或遮蔽電極。

相對于雙電極的設計，單電極設計的優(yōu)勢在于，其傳感作用與每個單電極傳感器或每個單電極單獨提供，并且不需要具有窄空隙的雙電極布置，(其傳感作用在此取決于雙電極之間的電容空隙)。另外，單電極傳感器僅要求每個傳感器一根導線，而每個雙電極傳感器要求兩根導線。但是后者只有一個表面的優(yōu)勢，因為只有在雙電極設計中能夠?qū)⒍鄠€電極互連在一個矩陣結(jié)構(gòu)中，由此導線的總數(shù)能夠再次有利地減少到單電極構(gòu)造的導線總數(shù)以下。

具有至少一個包含顯示元件的用戶界面的雙電極或單電極構(gòu)造具有M個、但是至少兩個設置在襯底上的傳感器。所需要的數(shù)量M根據(jù)拖動手勢、即手指運動的類型而調(diào)整，該拖動手勢或手指運動應當能夠探測到。如果例如2L個顯示元件(用戶界面)中的每一個具有M個傳感器，那么對于一個單電極設計來說獲得2ML個傳感器、2ML個電極以及2ML根導線。對于一個雙電極設計來說也獲得2ML個傳感器、2個第一電極、ML個第二電極和2+ML根導線，這比單電極構(gòu)造中的少。

所描述的雙向M：N傳感器矩陣(優(yōu)選以2：N互連，其中在每個傳感器中能夠非常精確地賦予一個電極對)能夠通過第一或第二電極的固有阻抗 (單電極傳感器)的變化或者經(jīng)由對抗阻抗(雙電極傳感器)來評估。為此，需要多個電極以不同的方式連接在不同的信號總線上：在pcap運行模式中連接在發(fā)送信號和接收通道上；以及在單電極運行模式中連接在用于屏蔽電極的發(fā)送信號、用于評估單電極的固有阻抗或監(jiān)控電極的信號總線以及具有固定電位(特別是用于遮蔽電極的接地電位)的導線總線上。這種功能電極通常構(gòu)造成兩層或多層導電層結(jié)構(gòu)，例如單電極傳感器由屏蔽電極或遮蔽電極包圍并且連接到單電極的導線放置在屏蔽電極或遮蔽電極下方的第二層。

在平面的、優(yōu)選2：N矩陣的互連中，優(yōu)選每個傳感器電極優(yōu)選與四根信號總線(發(fā)送總線Tx、接收總線Rx、用于評估固有阻抗的信號總線Z和具有固定電位、優(yōu)選接地電位的總線P)中的至少一根交替地且時間上間歇性地連接。信號總線可以物理上實施為四根單獨信號總線或少個四根物理上分開的線，其中各個信號哦那個先可以通過控制系統(tǒng)間歇性地用不同總線信號致動。

時間上間歇性地將一個傳感器上的各個傳感器電極連接到傳感器總線信號Tx、Rx或Z連接，而在訪問該傳感器的時間點，其他包圍的電極可以連接到總線信號Tx或P，用于屏蔽或遮蔽。另外，可以將多組傳感器電極連在一起，用于近場或遠場識別。因此這些功能電極能夠在一個平面層結(jié)構(gòu)中示出且沒有無交叉。

本發(fā)明用戶界面結(jié)構(gòu)的外殼可以形成任意的多邊形。在該多邊形中，多個互連的傳感器電極構(gòu)成優(yōu)選兩個、特別優(yōu)選就一個平面相干矩陣互連M：N，其中M≥1，N≥2。

優(yōu)選地，一個傳感器形成為電容性作用的傳感器元件。但是原則上，使用電阻、電感、壓電或熱電作用的傳感器元件、或者借助于SAW或IR實現(xiàn)、或者在使用多種電極的情況下所列操作模式的傳感器元件的組合也是可行的。

本發(fā)明的另一方面涉及一種用于制造根據(jù)本發(fā)明具有用戶界面的操作面板的方法。用于制造操作面板的該方法包括：

-在優(yōu)選平面的、至少部分透明的襯底(優(yōu)選玻璃或玻璃陶瓷板或面板)上制造結(jié)構(gòu)化的、導電涂層，其中該涂層形成用于至少兩個分別包括至少一個電極的傳感器的電極，以及任選地形成電極導線和任選的電極接觸點；

-將至少一個顯示元件固定在支撐件上，優(yōu)選固定在朝向外部區(qū)域的、 支撐件的外支撐表面上；

-在襯底上將支撐件放置在襯底的這一側(cè)上，在該側(cè)上布置電極，其中支撐件的接觸元件使電極與支撐件連接。

該方法能夠包括下述步驟：

a)在透明的襯底(優(yōu)選玻璃或玻璃陶瓷板或面板)上借助至少一種方法(包括：印刷、噴濺、輥涂、旋轉(zhuǎn)涂布、縫隙涂布、物理或化學的氣相沉積、粘合或?qū)訅夯蚪雍?涂覆結(jié)構(gòu)化的、導電的、透明的涂層或者涂覆導電的結(jié)構(gòu)化的涂層或者整個表面的涂層并且后續(xù)進行結(jié)構(gòu)化(例如激光)或者涂覆具有導電結(jié)構(gòu)的聚合物薄膜或玻璃支撐件，

b)任選地根據(jù)如a)中所述的一種方法涂覆不透明的、導電的、結(jié)構(gòu)化的涂層，

c)涂覆另外的裝飾層(例如不透明彩色的、半透明彩色的)和/或保護層(例如密封層、光學補償層、隔離層)作為整個表面涂層或者結(jié)構(gòu)化或留空，

d)在支撐件的面對外部區(qū)域的外表面上在控制線路中涂覆或布置至少一個顯示元件，

e)在襯底上在襯底的一側(cè)上裝配支撐件，在該側(cè)上布置電極，其中接觸元件將襯底上的電極導線與支撐件上的控制線路連接。

步驟a)、b)和c)的順序在此不是固定的。顯示元件可以通過：用于電路板的已知組裝方法；或者粘合地；或借助粘合、層壓、接合；或者通過插頭或銷連接而涂覆在支撐件上。

支撐件可以通過：粘合、層壓、接合而粘合地；和/或通過壓入、和/或通過嚙合、旋入而機械地；或者粘合性地；而在襯底的底側(cè)涂覆在布置在襯底12上的固定框架上。

借助一種方法：印刷、噴濺、輥涂、旋轉(zhuǎn)涂布、縫隙涂布而將涂層涂覆在襯底上，其可以包括干燥步驟或借助紫外照射或熱處理(優(yōu)選在150-550℃的溫度范圍內(nèi)，時間在10分鐘至3小時)進行的涂層硬化或固化。

按步驟(對于這些步驟相應采用已知或已證明可用的工藝)地實施方法實現(xiàn)了順利且成本有效地制造用戶界面。

根據(jù)一種實施方式，第一電極和一個第二電極之間的空隙可以具有大致 直線型或曲折形的延伸形狀。曲折形可以是鋸齒形、波浪形或螺旋形的。曲折形造成電極之間電容的增大。由此，隨著空隙的窄度和長度的增大而改善了信噪比。窄的空隙寬度可以是5-200μm。

也可以有利的是，空隙寬度在襯底厚度的數(shù)量級上設計，從而在操作表面上生成穿過襯底的較強區(qū)域穿透，優(yōu)選空隙寬度d相對于襯底厚度D為1/4D<d<2D或1/2D<d<D。由此能夠進一步改善用于在操作表面上操作或者在操作面上方的近場中操作的信噪比。

在觸摸操作表面上的傳感器區(qū)域或者操作面上方的近場時，傳感器雙電極之間的對抗電容以及基本信號減弱，因為接地的手指或接地的接觸物體上方的一部分信號流被接地。(傳感器空隙的對抗電容在觸摸時減小)。

在另一個具有單電極傳感器的實施方式中，固有電容和信號流在觸摸時增高。信號流和相關聯(lián)的載荷或電荷位移的變化能夠由控制裝置探測作為觸摸動作。傳感器電極以有利的方式通過交流信號或脈沖信號運行。由此，能夠檢測電容的阻抗變化。單個交流周期或單個信號脈沖邊沿的電流信號隨后在電流-數(shù)字轉(zhuǎn)換器中轉(zhuǎn)變成可數(shù)的數(shù)字信號。也可能的是，來自電流信號的電荷首先聚集在檢測電容器中并且以聚集的方式數(shù)字化。

空隙可以沿著其延伸輪廓具有大致不變的寬度。這樣，將空隙縱向的形狀或曲線形式理解為其延伸方向。

空隙可以具有相對于襯底表面橫向的延伸；因此，從垂直于襯底表面的角度看，第二電極布置在第一電極旁。任選地，空隙能夠具有相對于襯底表面垂直的延伸；在這種情況下，從垂直于襯底表面的角度看，第二電極電絕緣地布置在第一電極上方或下方。

雙電極傳感器能夠以投射式電容觸摸屏(PCT或PCAP)技術實現(xiàn)。單電極傳感器能夠設計為開放式電容(“固有電容”)。術語“一個”是指用戶界面中的傳感器中的任意傳感器，并且由此是指每一個傳感器。開放式電容包括電子電荷充電或放電的一個單導體元件，而非傳統(tǒng)電極的兩個導體元件。

雙電極傳感器對于干擾信號相對不敏感，該干擾信號例如可以由電磁輻射或供給導線區(qū)域中的觸摸引起的，因為僅僅傳感器空隙形成主動傳感器表面，這在應用作為烹飪設備的應用中、特別在單層的層結(jié)構(gòu)情況中具有重要作用。在傳感器交替地作為單電極傳感器(開放式電容)和雙電極傳感器(pcap) 運行的情況下，例如由液體引起的干擾信號可以更好地識別，因為兩種類型的傳感器表示的操作和液體之間的信號比不同，這在烹飪設備中的水平操作區(qū)域的應用中也非常重要。

在電極(優(yōu)選雙電極傳感器的第一電極或單電極傳感器的電極)和顯示元件之間的重疊區(qū)域可以位于顯示元件的邊緣區(qū)域中。因此該重疊區(qū)域可以是在顯示元件邊緣上的條形區(qū)域。

一個電極可以設計為布置在內(nèi)襯底表面上的、導電的平面元件。

一個電極可以通過導線與家用電器的控制裝置連接。該導線可以設計為布置在內(nèi)襯底表面上的導電的平面元件。導線和控制單元之間的接觸區(qū)可以設置在用戶界面的主動操作區(qū)域外部的連接區(qū)域中，優(yōu)選在內(nèi)襯底表面上。在此，襯底表面的對應于操作表面的區(qū)域可以看作為主動操作區(qū)域。

優(yōu)選地，導電的平面元件對于可見光來說可以是透明的。由此確保了，在顯示元件和用戶所處的外部區(qū)域之間布置平面元件的情況下，當觀察顯示元件時，用戶不會受到平面元件的干擾或阻礙。然而，如果由顯示元件造成的圖像減弱或改變是可接受的，那么平面元件也可以是部分透明或者不透明的。

如果導電的平面元件與顯示元件沒有重疊區(qū)域，那么平面元件可以是不透明的。

由于用戶界面的每個電極作為導電的平面元件能夠設置在內(nèi)襯底表面上，對于包括第一電極、第二電極和單個電極的任何電極來說也可以設計為平面元件。

優(yōu)選地，傳感器直接或無間隔地設置在內(nèi)襯底表面上；顯示元件設置在外支撐表面上，從而傳感器能夠布置在內(nèi)襯底表面和顯示元件之間，只要在顯示元件和傳感器之間具有重疊區(qū)域。

顯示元件能夠由發(fā)光裝置(例如LED芯片)、光導(例如反射體)、擴散層或散射層(例如白色涂層)、和散射層區(qū)域中的掩膜組成。掩膜決定發(fā)光面(例如區(qū)段顯示器的發(fā)光區(qū)段或標記)的形式。可以將部分顯示元件布置在內(nèi)襯底表面上并且另一部分布置在外襯底表面上。例如(但并不排他性)掩膜可以設置為不透光的彩色層；發(fā)光裝置、光導和光導的以散射層形式的掩膜可以布置在外部的襯底支撐件上。

顯示元件的構(gòu)件和導電的平面元件在內(nèi)襯底表面上的設置順序是任意的。例如可以首先將顯示元件的掩膜和散射層布置在內(nèi)襯底表面上；在其上方例如為透明的導電平面元件。導電平面元件例如也可以設置為第一層。

襯底可以包括一種下述材料：塑料、玻璃、玻璃陶瓷、或者所述材料的復合材料。所述襯底可以是透明的、有色透明的、或者半透明的。作為玻璃優(yōu)選使用下述玻璃類型，例如不含堿金屬的和含堿金屬的玻璃、硅酸鹽玻璃、硼硅酸鹽玻璃、鋅硅酸鹽玻璃、鋅硼硅酸鹽玻璃、鉍硼硅酸鹽玻璃、鉍硅酸鹽玻璃、鋁硅酸鹽玻璃、鋰鋁硅酸鹽玻璃、鈣鈉硅酸鹽玻璃。該襯底也可以例如以化學或熱的方式預張緊。

特別優(yōu)選地，使用鋰鋁硅酸鹽玻璃陶瓷(LAS玻璃陶瓷)作為襯底。這類玻璃陶瓷例如以商品名銷售。玻璃陶瓷不可以著色或者通過金屬氧化物和/或熱處理呈有色透明。該玻璃陶瓷特別適合于爐灶面以及用作用戶界面的襯底。這里特別地，玻璃陶瓷的通常為7.8至8.2的相對高的介電常數(shù)(相對電容率ε_r)發(fā)揮作用。玻璃陶瓷非常透熱并且熱穩(wěn)定，可靠經(jīng)受突然的在直至750℃范圍內(nèi)的溫度沖擊并且另外還在機械方面非常耐用。

襯底優(yōu)選具有在0.3-6.0mm范圍內(nèi)、優(yōu)選在2.8-4.2mm、3.8-4.2mm或2.8-3.2mm范圍內(nèi)的厚度。

用于用戶界面的透明導電層能夠作為整個表面地和/或結(jié)構(gòu)化地(例如通過激光)和/或留空地施加到爐灶區(qū)域襯底上，優(yōu)選在內(nèi)襯底表面12.2上涂覆裝飾層、著色層、遮蓋層、隔離層和密封層之后；i)在襯底由著色的玻璃陶瓷材料和/或著色的玻璃材料組成的情況下，優(yōu)選在任選地涂覆光學掩膜層和/或過濾層和/或補償層、隔離層和/或密封層之后；ii)在襯底由未著色的玻璃陶瓷材料和/或未著色的玻璃材料組成的情況下，優(yōu)選在任選地涂覆裝飾層、著色層、光學過濾層和/或補償層、隔離層和密封層之后。

也可以是這樣一種層構(gòu)造的順序，其中例如在導電層之后涂覆裝飾層和/或密封層，以及i)在涂覆其他層之前以，結(jié)構(gòu)化和/或整個表面層和/或留空的形式涂覆導電層，和/或ii)將整體層構(gòu)造或者層構(gòu)造的一部分隨后進行結(jié)構(gòu)化(例如激光)。不透明的導電層在兩種情況下都可以在涂覆透明導電層之前或之后涂覆。如果不透明的導體層在襯底由未著色的玻璃陶瓷材料或未著色的玻璃材料組成的情況下在外部區(qū)域中應當是不可見的，那么就在有色 涂層之后涂覆該導電層，只要該導電層不被上層裝飾遮蓋。另外，可以在不透明或透明的導電層上涂覆密封層而對其進行保護。所述導電層與裝飾層和密封層的結(jié)合分別在印刷層的邊緣區(qū)域中具有重疊，從而能夠確保均勻的過渡。

顯示元件可以包括光象形圖、字母數(shù)字的計數(shù)顯示、特別是區(qū)段顯示、發(fā)光列段(所謂的游碼)或者發(fā)光弧段或發(fā)光環(huán)段(環(huán)形游碼)、發(fā)光區(qū)域或基于像素的顯示元件。光象形圖例如可以是開關、正負按鍵或按鍵式開關。字母數(shù)字的計數(shù)顯示可以包括七個區(qū)段顯示。發(fā)光列段或弧段由一個或多個發(fā)光表面組成，這些發(fā)光表面表示設定區(qū)域，例如在爐灶區(qū)域中的功率設定。顯示元件可以基于LED或OLED光源。作為設定區(qū)域的顯示器可以使用基于像素的顯示模塊，該顯示模塊是字母數(shù)字的或能夠自由選擇的標記，例如背光LCD矩陣或發(fā)光點矩陣或OLED矩陣。

襯底在外襯底表面上(每個)顯示元件的區(qū)域中可以設有觸摸標記(例如手指槽)或者直線形或彎曲的用于引導手指的凹槽、或者表面結(jié)構(gòu)或隆起。

為了將導電涂層涂覆在襯底上，可以借助氣相沉積來涂覆透明的薄層，其包括：

-金屬，優(yōu)選銀、銅、金，和/或

-透明的半導體，優(yōu)選銦鎵鋅氧化物，和/或

-透明的導電氧化物層，優(yōu)選摻雜錫的氧化銦或者In₂O₃：Sn，摻雜氟的氧化錫或SnO₂：F，摻雜銻的氧化錫或SnO₂：Sb，摻雜鋁的氧化鋅或ZnO：Al，經(jīng)摻雜的氧化鈦，摻雜鈮的二氧化鈦或TiO₂：Nb，摻雜鉭的二氧化鈦或TiO₂：Ta，摻雜鎵的氧化鋅或ZnO：Ga，摻雜鉬的氧化鋅或ZnO：Mo或者摻雜鉬的氧化銦或In₂O₃：Mo。

另外，可以在透明的導電層沉積之前和/或之后，借助氣相沉積將一個或多個隔離層涂覆到襯底上，該隔離層包括：

-氧化物，優(yōu)選SiO_x、Al₂O₃和/或

-氮化物，優(yōu)選SiN，和/或

-氮氧化物，優(yōu)選SiO_xN_y。

為了借助印刷在襯底上涂覆全部表面的或結(jié)構(gòu)化的、導電的、透明的或不透明的涂層，可以實施一種下述的方法：絲網(wǎng)印刷、刮墨法、噴墨打印、 膠印印刷、凹版印刷、苯胺印刷、轉(zhuǎn)印或移印。

為了優(yōu)選借助印刷來制造透明的導電涂層，可以在襯底上涂覆油墨，該油墨包含一種或多種導電的添加劑或?qū)щ姷木酆衔锘蛉軇?，其中?yōu)選該溶劑在涂覆油墨之后蒸發(fā)。在此，導電的添加劑接合在不導電的粘合劑中，例如聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚亞安酯、聚脲、環(huán)氧體系、硅樹脂、硅酮、聚酯樹脂或溶膠-凝膠基質(zhì)。同樣可以采用含有導電聚合物的油墨或膏體，導電聚合物例如為聚(3,4-亞乙基)/聚苯乙烯磺酸酯(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/polystyrene sulfonate)。

含有導電聚合物的油墨或膏體還能夠包含其他的導電添加劑。

例如可以通過油墨或膏體印刷出小于500μm的、網(wǎng)眼形結(jié)構(gòu)的不透明細線(絲網(wǎng))，其中油墨或膏體優(yōu)選含有金屬的納米顆粒，特別優(yōu)選為由銀、銅和/或碳構(gòu)成的納米顆粒。該細線在一個特殊的實施方式中還可以借助激光蝕刻打磨(降低棱邊粗糙度)和/或變細。例如可以借助噴墨印刷、移印和/或轉(zhuǎn)印印刷來涂覆油墨和/或膏體，特別是不透明的油墨和/或膏體。

油墨可以具有用于改善與透明導體面的使用特性相關的耐刮性或耐水汽性能的基質(zhì)材料。另外油墨可以包含增稠劑、流平劑、消泡劑、分散劑和其他添加劑。

導電的添加劑可以含有纖維狀的導電顆粒，從而能夠形成導電的網(wǎng)絡，其中添加劑的纖維的平均直徑為<500nm，優(yōu)選<＝200nm，特別優(yōu)選<100nm。這確保了良好的導電性能，其中由于納米級的尺寸而保持有高的透射率。

纖維的長度/直徑縱橫比可以在50-10000、優(yōu)選85-1000的范圍內(nèi)。

但是導電的添加劑也可以包括球形顆粒、納米顆?；蝾w粒片(所謂的碎片)。

導電涂層的電阻可以通過導電添加劑的濃度來調(diào)節(jié)。

添加劑可以含有至少一種下述材料：

-金屬的納米絲或納米管；

-無機材料或顆粒，優(yōu)選金屬、合金、非氧化物或氧化物材料，其具有纖維狀的結(jié)構(gòu)；

-選自下述列表的金屬：銀、銅、金、鋁、鎳、鉑、鈀；或者選擇上述列表的金屬的合金；

-經(jīng)涂覆的金屬納米絲，特別是涂覆鎳的銅納米絲或涂覆聚合物的金屬納米絲；

-導電的經(jīng)摻雜的氧化物顆粒和氧化物納米顆粒和/或納米絲，特別是In₂O₃：Sn、ZnO：Al、SnO₂：Sb；

-碳納米材料，特別是單壁式或多壁式碳納米管、石墨烯；

-無機的非氧化物納米絲，特別是金屬硫族化物；

-由導電聚合物制成的纖維。

基質(zhì)材料可以含有至少一種下述的材料：

-能夠紫外硬化或熱硬化的聚合物；

-有機的能夠紫外交聯(lián)或熱交聯(lián)的混合聚合物的溶膠凝膠材料；

-混合聚合物的溶膠凝膠材料；

-納米客廳里功能化的溶膠凝膠材料；

-具有納米顆粒填充材料的溶膠凝膠材料和/或無機的溶膠凝膠材料；

-導電的溶膠凝膠材料；

-導電的聚合物；

-玻璃熔體或玻璃熔料。

為了優(yōu)選借助印刷來制造不透明的導電涂層，可以在襯底上涂覆含有導電添加劑和溶劑的油墨，其中優(yōu)選該溶劑在涂覆油墨之后蒸發(fā)。導電的添加劑可以基于納米和微米級碳，例如炭黑、CNT、富勒烯或石墨。在此可以將導電的添加劑加入到不導電的粘合劑中，例如聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚亞安酯、聚脲、環(huán)氧體系、硅樹脂、硅酮、聚酯樹脂、溶膠-凝膠基質(zhì)。

為了制造不透明的導電涂層，也可以通過氣相沉積(例如通過噴濺)來涂覆含有銀、金或銅的材料。

另外，不透明的導電層可以由貴金屬納米顆粒(例如Au或Ag或Cu)和一種玻璃焊劑和/或有機粘合劑組成。不透明的導電涂層也可以基于導電銀膏、鋁膏或銅膏進行涂覆。

導電層(透明的和不透明的)可以在涂覆之后進行結(jié)構(gòu)化。在此，該導電層是否已經(jīng)在印刷法(例如絲網(wǎng)印刷)中或通過噴濺過程中的掩膜進行結(jié)構(gòu)化，這并不重要。在這種情況下，后續(xù)的結(jié)構(gòu)化成為另一個結(jié)構(gòu)化步驟。例如可以通過激光蝕刻或平版印刷來進導電涂層的結(jié)構(gòu)化。

接下來根據(jù)多個實施例并參照附圖來進一步說明本發(fā)明。在此相同的附圖標記表示相同或相應的部件。不同實施例的特征可以相互組合。

附圖說明

圖中示出了：

圖1a、1b：示出分別具有顯示元件和2：N結(jié)構(gòu)的雙電極構(gòu)造的兩個用戶界面的俯視圖；

圖2：示出用戶界面的側(cè)視圖；

圖3a、3b：示出具有單電極構(gòu)造的用戶界面的實施方式；

圖4a、4b：示出平面的、全面的二分圖K_2,4和通過節(jié)點分裂而擴展的圖K_2,4*；

圖5：示出具有多個用戶界面的操作面板；

圖6a：示出操作面板的示意圖；

圖6b：示出具有操作面板的爐灶面；

圖7a、7c：示出觸摸靈敏的滑動控制器；

圖7b、7d：示出觸摸靈敏的滾動控制器；

圖8：示出在薄膜或玻璃支撐薄膜上的傳感器場；

圖9：示出具有與信號總線可控連接的傳感器電極；以及

圖10a-d：示出分別具有顯示元件的四個用戶界面，其具有不同功能的傳感器電極。

具體實施方式

圖1a、1b示出了一種構(gòu)造，其具有兩個用戶界面10，用戶界面10分別具有顯示元件14和具有2：N結(jié)構(gòu)的雙電極構(gòu)造中的雙電極傳感器16，并且圖3a、3b示出了具有單電極構(gòu)造中的單電極傳感器16.3的用戶界面10。如圖6b所示，用戶界面10適合于烹飪設備的爐灶面8。

用戶界面10具有下述部件(也可參見圖2)：

-具有面對外部區(qū)域19的外支撐表面13.1的優(yōu)選平面的支撐件13；

-至少部分透明的、優(yōu)選平面的襯底12，其具有面對外部區(qū)域19、特別優(yōu)選為玻璃或玻璃陶瓷板或面板的形式的外襯底表面12.1以及相對置的 背離外部區(qū)域19并面對外支撐表面13.1的內(nèi)襯底表面12.2；

-固定設置在支撐件13上、優(yōu)選外支撐表面13.1上的用于展示信息的顯示元件14；以及

-具有至少兩個設置在內(nèi)襯底表面12.2上的、分別包括至少一個電極16.1、16.2；16.3的傳感器16的傳感器構(gòu)造，以用于與位于外部區(qū)域19中的用戶交互。

顯示元件14也可以布置在內(nèi)支撐表面13.2上并且通過支撐件中的開孔或者通過透明的支撐件朝外部區(qū)域19的方向展示信息。

襯底12具有操作面12.1，其面對外部區(qū)域19和用戶并且用戶能夠觸摸該操作面從而控制家用電器。其上布置有傳感器16的內(nèi)襯底表面12.2背離外部區(qū)域19和用戶并且因此位于操作面12.1的對立面上。

雙電極傳感器16(參見圖1、2)包括第一電極16.1.1、16.1.2和通過空隙16.4與第一電極16.1.1、16.1.2間隔的第二電極16.2.1-16.2.4，其中每個雙電極傳感器16分別在顯示元件14上具有相同的第一電極16.1.1或16.1.2。雙電極傳感器16構(gòu)造為起電容作用的傳感器元件。雙電極構(gòu)造中每個顯示元件14包括四個雙電極傳感器16。

雙電極構(gòu)造針對成對的用戶界面而具有2：N矩陣的結(jié)構(gòu)，其中第一電極16.1與多個第二電極16.2相對。從上方看、即從外部區(qū)域中的角度、在外襯底表面的上方大致垂直于外襯底表面看，第一電極16.1.1、16.1.2和每個第二電極16.2.1-16.2.4通過相應的空隙16.4分離。電極對16.1.x和16.2.x(或單電極16.3)的面積優(yōu)選為0.2-4.0cm²，特別優(yōu)選為0.4-1.0cm²?？障?6.4沿著內(nèi)襯底表面12.2具有側(cè)向延伸?？障秾挾仍诮Y(jié)構(gòu)化涂覆法、例如絲網(wǎng)印刷中為優(yōu)選5μm-2mm，特別優(yōu)選為0.2mm-1.0mm；在下游結(jié)構(gòu)化方法、例如激光蝕刻中優(yōu)選為5-200μm，特別優(yōu)選為5-100μm，特別優(yōu)選為10-30μm；相應地，從上方看，第二電極16.2布置在第一電極16.1的旁邊。

第一電極16.1與顯示元件14在重疊區(qū)域中重疊，并且第二電極16.2布置在顯示元件14外部。重疊區(qū)域可以具有位于0和100之間的百分比值。不同于所示地，第一電極也可以大于顯示元件14。在這種情況下，重疊區(qū)域也具有顯示元件14的面積的百分之一百的值，因為顯示元件14被全面覆蓋。

第一電極16.1.1或16.1.2和第二電極16.2.1-16.2.4構(gòu)造為布置在內(nèi)襯底表 面12.2上的導電的平面元件。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，第一電極16.1對于可見光來說是透明的。根據(jù)另一個實施方式，第一電極16.1.1、16.1.2也可以非全面地覆蓋顯示元件，從而顯示元件14的光能夠經(jīng)過電極并且能夠讓觀察者看見。為此，例如第一電極可以具有光學上不顯眼的細格子或框架或弧線的結(jié)構(gòu)，其至少部分地包圍發(fā)光面。

第二電極16.2.1-16.2.4對于可見光來說可以是透明的或不透明的，對此依據(jù)該第二電極是否與顯示元件14的發(fā)光區(qū)域15(虛線劃出)重疊。

由此確保了，在根據(jù)圖1和圖2的平面元件構(gòu)造中在顯示元件14和用戶位于其中的外部區(qū)域19之間的情況下，用戶在觀察顯示元件14時不會受到第一電極16.1和第二電極16.2的干擾或阻礙。

第一和第二電極16.1、16.2通過電極導線16.5、16.6與接觸點16.7連接。接觸元件16.10在襯底上的接觸點16.7和支撐件上的接觸點16.8之間產(chǎn)生導電連接(圖2)。接觸點16.8經(jīng)由導軌16.13連接到電子構(gòu)件16.12的連接點16.11，該電子構(gòu)件形成用戶界面10的探測裝置22.1的一部分或者構(gòu)成探測裝置22.1。導線16.5、16.6、接觸點16.7構(gòu)成為設置在內(nèi)襯底表面12.2上導電的平面元件，接觸點16.8構(gòu)成為在支撐件頂側(cè)13.1上的相應平面元件。

在不局限于圖2中所示實施例的條件下，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式設置用于探測和評估傳感器信號的探測裝置22.1，其中用戶界面的傳感器構(gòu)造的優(yōu)選設置在邊緣側(cè)的傳感器16的信號相對于傳感器構(gòu)造的另一個同樣優(yōu)選設置在邊緣側(cè)的傳感器的信號有時間偏差并且探測裝置22.1為此設置為，響應于時間偏差調(diào)節(jié)或改變設定值，優(yōu)選用來控制顯示裝置14。傳感器信號的時間偏差由于通過用戶實施的拖動手勢而對用戶界面的操作而導致。探測裝置特別也能夠構(gòu)造為控制裝置，從而調(diào)節(jié)功率或定時。功率可以特別是烹飪區(qū)域的功率。由此，能夠借助拖動手勢操作操作界面，使得通過在顯示功率瞬時值的顯示元件上方的手勢來一方面增加或減少顯示值并且另一方面增加或減少功率的瞬時值。如在圖2中所示的實施例，探測裝置22.1優(yōu)選設置在支撐件13上。因此，支撐件13構(gòu)成具有用于評估待顯示的信息、傳感器信號、生成控制值并顯示設定值的裝置的電子單元。

導電的平面元件16.1至16.7、16.9可以優(yōu)選直接地大致以經(jīng)沉積的導電層形式涂覆在襯底上。該導電的平面元件也可以設置在涂覆于襯底上的薄膜 或玻璃支撐件上或者設置在由多個薄膜和/或玻璃涂層的支撐件上、或者集成在薄膜或玻璃支撐件中。直接布置在襯底上的電極在其介電耦合特性方面特別有利。與此相對，在電極和內(nèi)襯底表面之間的垂直空隙或粘結(jié)層可能降低電容。顯示元件可以直接與襯底接觸或者與之間隔一定距離。

如果導電的平面元件16.1至16.7、16.9設置在薄膜或玻璃支撐件上，那么該導電的平面元件能夠：i)如所述地圍繞用戶界面的顯示元件14布置的形式涂覆，或者傳感器16是ii)單層涂覆或iii)至少兩層以規(guī)則柵格形式涂覆。i)和ii)能夠形成為單電極傳感器或雙電極傳感器。在多層的構(gòu)造iii)中，空隙16.4垂直地或垂直與橫向相結(jié)合地布置在兩個支撐件層之間，例如在電極排和電極行的垂直重疊的交叉位置之間或者在類似菱形的電極鏈排和電極鏈行之間，這些空隙在兩個層之間基本上不重疊地、大致橫向地設置。隨后，在顯示元件的邊緣區(qū)域中重疊布置的傳感器與相應顯示元件作為一個單元運行為一個用戶界面。從傳感器16的以柵格形式設置的電極，評估相對于顯示元件14在位置方面的匹配的電極并且其操作信號對應于相應顯示元件14以及相應地控制顯示元件的顯示功能。非選定的、位于玻璃或薄膜支撐件上的電極和傳感器針對限定的用戶界面保持為未使用。優(yōu)選在控制單元中進行傳感器電極和顯示元件14的對應。這雖然看起來是不利的,因為需要制造比所需的更多個電極，但是該實施方式實現(xiàn)了標準化的傳感器表面，該傳感器表面能夠成本有效地大批量制造，并且實現(xiàn)了發(fā)光元件在操作面下方的設置的高度靈活性。最后，以此方式能夠?qū)⒕哂腥我庠O置的顯示元件的支撐件與匹配的電極互連，從而形成用戶界面。

圖8示出了這種實施方式的俯視圖。在襯底12上涂覆薄膜或玻璃觸摸屏形式的操作區(qū)域21，在該操作區(qū)域21上，由規(guī)則柵格形式的導電的平面元件構(gòu)成的傳感器16。在支撐件13上設有適合的接觸元件或連接件，以在附接支撐件13過程中接觸引入具有接觸元件或?qū)к壔蚰みB接的平面元件。固定支撐件13之后，在控制單元中將傳感器16分配給匹配的一個顯示元件14。在圖8中以陰影線表示與顯示元件14匹配的傳感器16。

接觸區(qū)域可以設置用于電耦合或電容耦合。可以通過在支撐件上引入的接觸彈簧或?qū)щ娕菽峁╇婑詈?。顯示元件14和控制單元22.1以及接觸點16.8可以設置在一個或不同的支撐件上。支撐件可以形成為例如由FR4材料 制成的剛性電路板或者構(gòu)成為柔軟的、例如基于薄膜的電路板。支撐件也可以由技術性的陶瓷、玻璃陶瓷、玻璃、熱塑性塑料、熱固性塑料、彈性體、電絕緣紙形成。如果接觸區(qū)域設有電絕緣的保護層，通過將相同類型的接觸元件貼靠在保護層的接觸區(qū)域位置上，到接觸區(qū)域的電容性耦合可以實現(xiàn)。

另外，可以引入用于遮蔽上述元件的導電面。

襯底12包括玻璃陶瓷，因為玻璃陶瓷特別適合于爐灶面。

圖1中所示的顯示元件14構(gòu)造為字母數(shù)字的計數(shù)顯示器。

圖2示出了由雙電極傳感器構(gòu)成的構(gòu)造的側(cè)視圖，其中傳感器16設置在與操作表面12.1相對置的內(nèi)襯底表面12.2上并且因此背離外部區(qū)域19。傳感器16設置在襯底下側(cè)12.2，并且顯示元件14設置于支撐件13的外支撐表面13.1上。電極16.1、16.2、導線16.6和接觸點16.7作為平面元件直接設置在襯底12上，然而用戶在操作用戶界面10時既不接觸顯示元件14也不接觸傳感器16，而是接觸襯底12的外側(cè)12.1。電極16.1在該實施方式中對于可見光是透明的，從而不會影響由顯示元件14所示圖像的感知。在電極面16.1和16.2之間的空隙16.4上進行傳感器激活。

圖3a、3b示出了用戶界面10的示意圖，其包括單電極16.3的傳感器16，這些傳感器以單電極構(gòu)造設置。由于傳感器16每次通過其單電極16.3示出，所以在這些圖中沒有加入用于傳感器的附圖標記。在不限制于這些特定實施例的條件下，單電極16.3對于在可見波長范圍內(nèi)的光是至少部分透明的，優(yōu)選為透明的，或者可以具有開口，從而能夠穿過電極16.1看見顯示元件14。

具有單電極16.3的單電極傳感器16構(gòu)造為電容性接觸傳感器。單電極16.3在重疊區(qū)域中與顯示元件14的發(fā)光區(qū)域15重疊。

在圖1a中，將傳感器空隙16.4象征性地表示為矩形。該傳感器空隙例如可以設置為直線型的空隙或者設置為曲折形的空隙。在圖1b中，第二傳感器電極16.2.x設計為圓形，每個第二傳感器電極16.2.x由第一傳感器電極16.1.x包圍。傳感器空隙16.4設計為包圍傳感器電極16.2.x的環(huán)形空隙。第一電極16.1.x作為發(fā)射電極工作，第二電極16.2.x作為pcap傳感器的接收電極。第二電極16.2.x有利地具有較小面積并且由第一電極16.1.x包圍，從而相對于其他環(huán)境減少了第二電極16.2.x的寄生阻抗。

在根據(jù)圖1b的構(gòu)造中，電極構(gòu)造也可以作為單電極構(gòu)造運行。電極 16.2.1-16.2.4可以形成傳感器16的多個單電極，電極16.1.1和16.1.2可以形成接近傳感器的遮蔽電極和/或屏蔽電極和/或單電極。在例如接觸電極16.2.3時，起初不能夠區(qū)分出是否操作用戶界面10.1或10.2。為此，三個電極控制可以單獨地或組合的形式間歇地用作電極16.2.n的單電極致動，從而在用戶界面10.1或10.2上的操作之間進行區(qū)分。首先，根據(jù)包圍的電極16.1.1和16.1.2是否以固定的電位、優(yōu)選接地電位(遮蔽電極)致動或者該電極是否以電極16.2.n的相同傳感器信號(屏蔽電極)致動，傳感器電極16.2.n的操作觸發(fā)不同的信號轉(zhuǎn)換。

在致動作為遮蔽電極的情況下，在緊鄰電極16.2.n的周圍形成強的寄生電容阻抗和場失真，并且這相對于包圍的屏蔽電極的操作而減小了操作的信號切換。其次，電極16.1.x可以作為遮蔽電極/屏蔽電極并且間歇性地作為單電極接近傳感器致動。由此，在作為接近傳感器的電極16.1.x的間歇性致動的情況下，能夠區(qū)分出，用戶在實際觸摸接觸之前是否接近用戶界面10.1或10.2。第三，電極16.1.x能夠作為遮蔽電極/屏蔽電極以及間歇性地作為單電極傳感器進行致動。由此，在作為單電極傳感器的電極16.1.x的間歇性致動的情況下，能夠區(qū)分出，用戶是否觸摸用戶界面10.1或10.2的區(qū)域。優(yōu)選地，在該致動階段，電極16.2.n互連為遮蔽電極進行致動。

電極16.1.x的平面形狀并不局限于圖1b的構(gòu)成。電極面可以在整個周邊上延伸，從而額外地包封導線區(qū)域16.5.2，這使得導線16.5.2相對于干擾場以及由于用戶的意外接觸而導致的錯誤操作更好的遮蔽。

圖3a中所示的顯示元件14構(gòu)造為字母數(shù)字的計數(shù)顯示器。在圖3b中所示的構(gòu)造為一行光段的顯示元件14代表用于在爐灶區(qū)域8中調(diào)節(jié)功率的滑動控制器。顯示元件14分別配有6、4或5個單電極16.3(圖3a中)或者6個單電極16.3(圖3b中)。

用戶在圖3a的顯示元件14區(qū)域中的操作面上方實施的沿任意方向20的滑動接觸運動或拖動手勢造成單電極16.3上的電荷變化以及因此造成傳感器16的信號變化。根據(jù)用戶的手的位置和/或運動方向20來控制哪個傳感器16發(fā)出信號以及具有哪個信號參數(shù)。以這種方式，與用戶界面10連接的一個控制器能夠根據(jù)用戶的意愿來控制烹飪設備。通過拖動手勢而調(diào)節(jié)的受控參數(shù)、例如加熱功率的值能夠借助字母數(shù)字的計數(shù)顯示器14示出。

替代單電極傳感器，也可以在圖3a和3b所示的實施例中使用雙電極傳感器，如根據(jù)圖1所描述的。

在圖7a和7c所示的觸摸靈敏的滑動控制器中，能夠通過沿著并直接在由顯示元件14表示的區(qū)域上方從左到右或者反方向的拖動手勢來改變烹飪設備的加熱功率。同時借助于顯示元件14示出經(jīng)探測和調(diào)節(jié)的數(shù)值；對應于虛擬操作控制器位置的顯示的水平柱的長度表示經(jīng)探測或調(diào)節(jié)的值。在作為字母數(shù)字的功率顯示器的像素顯示裝置中，沿著中心軸垂直地設置三個傳感器(圖7b和7d)。這允許了上下地增加顯示數(shù)值的垂直的上下滾動-拖動手勢。

在圖7a和7b中，電極16.1和16.2的導電表面元件與顯示元件14的發(fā)光區(qū)域15(虛線標出)重疊。平面元件優(yōu)選設置為透明的導電層。在圖7c和7d中，電極16.1和16.2的導電的平面元件沒有與顯示元件14及其發(fā)光區(qū)域15重疊并且在此能夠構(gòu)造為不透明的導電層。如果導電層延伸到傳感器空隙16.4的區(qū)域中并且與顯示元件14的發(fā)光區(qū)域15重疊，那么該導電層形成為透明的導電層。

與圖1和圖2相比，圖4a和4b示出了雙電極構(gòu)造的基本結(jié)構(gòu)的二分圖。在雙電極構(gòu)造中，電極16.1和16.2、導線16.5和16.6、連接點16.9和接觸點16.7表示為優(yōu)選在一個面中的導電表面。作為無交叉的導體表面的構(gòu)造和互連可以借助數(shù)學圖論來描述。導電表面及其無交叉互連在一個面中的表示通過平面圖描述。

對于雙電極構(gòu)造來說，導體表面表示二分圖K_m,n17(圖4a)，其中m個第一電極16.1.1、16.1.2對應于第一節(jié)點組17.1.1、17.1.2并且n個第二電極16.2.1至16.2.4對應于第二節(jié)點組17.2。傳感器空隙16.4對應于二分圖的棱邊17.3。圖論允許節(jié)點分裂，而不會改變K_m,n圖的圖論特性。在分裂的節(jié)點之間形成另外的棱邊。圖K_m,n(圖4a)表示為通過節(jié)點分裂擴展的圖K_m,n*(圖4b)的子式。根據(jù)圖論，圖4a和圖4b中的兩個圖都是具有相同特性的完整二分圖K_2,4，其示出圖1中的導體表面的結(jié)構(gòu)。在這種分裂18.3、18.4和18.5的意義中，子式圖K_m,n的每個單個節(jié)點、例如節(jié)點17.1應分別理解為作為由節(jié)點18.1和棱邊18.2構(gòu)成的相互導電連接的網(wǎng)，該網(wǎng)在物理變換中表示不同的構(gòu)件：節(jié)點、例如分裂18.3是傳感器電極16.1或16.2、分支節(jié)點16.9、襯 底12上的接觸點16.7、支撐件13上的接觸點16.8以及電子構(gòu)件16.12的連接點16.11；棱邊是傳感器電極16.1/16.2、分支節(jié)點16.9和接觸電極16.7之間的導線16.5或16.6以及襯底12上的接觸電極16.7和支撐件上的接觸電極16.8之間的接觸元件16.10，以及支撐件上的接觸電極16.8和在支撐件13上的電子構(gòu)件16.12的連接點16.11之間的導軌16.13。

所有以平面二分圖形式的導電表面元件的無交叉構(gòu)造是特別有利，從而能夠在襯底上制造電極時省略復雜的待制造的導體交叉。無交叉特別包含了當導體(圖的任意棱邊)不會通過傳感器空隙16.4(沒有任意棱邊與棱邊16.4的交叉)的情況。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，這也在圖4b的結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)，因此一般設置為，傳感器16構(gòu)造的所有導電平面元件的結(jié)構(gòu)

i)在電子構(gòu)件16.12的連接點16.11之間，和/或

ii)在接觸點16.7之間

無交叉地構(gòu)成為平面的二分圖K_m,n，優(yōu)選m＝2，即構(gòu)成為平面的二分圖K_2,n，更優(yōu)選構(gòu)成為平面的完整的二分圖K_2,N。

另外，盡可能小的比例V是有利的，V＝A/D，其中

A＝連接的數(shù)量＝節(jié)點的數(shù)量

D＝雙電極傳感器16的數(shù)量＝棱邊的數(shù)量，棱邊表示傳感器空隙16.4。

小比例V對于特定數(shù)量的雙電極傳感器來說減少了連接的數(shù)量，并且因此優(yōu)選為成本有利的。在盡可能小的比例V的意義中，“正方形”的矩陣構(gòu)造優(yōu)選作為二分圖K_n,n，其中A_n,n＝2n并且D＝n²，因此V_n,n＝2n/n²＝2/n。但是僅僅為完整的二分圖K_2,n(其中n為任意的)仍為平面的，即能夠無交叉地展示在一層平面中，這能夠再次成本有利地展示。完整的圖K_3,n(n>2)不再是平面的，即不能夠無交叉地示出。

但是當圖K_m,n(m、n>2)不完整時，也能夠無交叉地展示。由此獲得在本發(fā)明意義中的替換的實施變體。在圖論中，完整是指每個節(jié)點n與每個節(jié)點m通過一個棱邊連接。

無交叉的展示對于本發(fā)明來說是優(yōu)選的變體，因為相比于不能無交叉的展示，用于展示導電層平面的方法能夠更加簡單、容錯并且成本有利的實施。優(yōu)選的展示總體上在第一優(yōu)先級限定為無交叉的結(jié)構(gòu)，其次在第二優(yōu)先級限 定為具有盡可能低的比例V的展示。

由此導致，在雙電極構(gòu)造中導電表面的優(yōu)選結(jié)構(gòu)的設計在一個層平面中優(yōu)選為完整的二分圖K_2,n。這對應于傳感器電極的2：N矩陣構(gòu)造。該圖由第一節(jié)點組的節(jié)點16.1.1和16.1.2的兩個分裂的節(jié)點網(wǎng)與第二節(jié)點組的節(jié)點16.2.n的n個分裂的節(jié)點網(wǎng)組成。雙電極傳感器16的數(shù)量D為D_2,n＝2n，連接點的數(shù)量為A_2,n＝2+n，比例V_2,n＝(2+n)/2n。

一個電極構(gòu)造不是總能夠表示為完整的圖K_2,N。奇數(shù)個用戶界面仍可以通過單個用戶界面的2：N/2矩陣而表示為完整的K_2,N圖的一部分，奇數(shù)個第二N電極僅允許不完整的K_2,N圖。

相比之下，下面對于K_2,n和正方形的K_x,x(x＝(2n)^1/2并且2n＝4,16,36,…)中的2n個雙電極傳感器構(gòu)造有效：

A_2,n＝2+n≥2(2n)^1/2＝A_x,x

D_2,n＝2n＝D_x,x

以及V_2,n＝(2+n)/(2n)≥(2/n)^1/2＝(2(2n)^1/2)/(2n)＝V_x,x。

不同于K_x,x，完整的圖K_2,n是平面的，但是在正方形的構(gòu)造(x,x)中，V_2,n≥V_x,x。

在優(yōu)選布置在一個平面中的導電表面的優(yōu)選完整的雙向K_2,n結(jié)構(gòu)中，構(gòu)造基本上在電子構(gòu)件16.12的連接點16.11.1和16.11.2之間的襯底下側(cè)12.1和支撐件13上延伸。圖4b中的連接點16.11.1(x次)和16.11.2(n次)作為末端節(jié)點對應于圖4a中的分裂的節(jié)點17.1.x和17.2.n，x＝1，2，n＝1，...，8。在V＝A/D中，A在此定義為連接點16.11的數(shù)量。構(gòu)件16.12通常是微控制器或者連接在后者上游的多路傳送器或多路分配器。

在襯底12和支撐件13上的結(jié)構(gòu)部分之間的連接(棱邊)形成接觸元件16.10。K_2,n構(gòu)造的完整性能夠無交叉地示出并且最佳地利用微控制器的連接。無交叉的結(jié)構(gòu)不僅在襯底12上而且在支撐件13上都可以是有利的，特別是當支撐件也應當具有單層導體結(jié)構(gòu)時，例如以單層的電路板的形式或者以單層的導電薄膜支撐件的形式。因此，這是傳感器構(gòu)造的一個優(yōu)選的成本有利的代表方式。特別有利的是這樣一種構(gòu)造，其中在襯底12上的接觸點16.7.1和16.7.2之間的導電結(jié)構(gòu)已經(jīng)展示出一種完整的二分圖K_2,n，正如其示例性地通過節(jié)點網(wǎng)18.4和18.5表示，從而對于每個電極16.1.x和16.2.n來說，在 襯底12和支撐件13之間恰好只需要一個接觸元件16.10。分裂的節(jié)點網(wǎng)18.3沒有示例性地展示出這種情況，因為這里需要兩個接觸元件。在支撐件13上首先將網(wǎng)18.3中的兩個導體結(jié)合至一個連接點16.11。由于接觸點16.7.1(x次)和16.7.2(n次)之間的K_2,n構(gòu)造，接觸元件16.10的數(shù)量減少至其盡可能最小的數(shù)量，該數(shù)量等于在子式圖K_2,n中的節(jié)點數(shù)16.1.x和16.2.n，這再次導致成本有利。在V＝A/D中，A在此定義為接觸點16.7的數(shù)量或者接觸元件16.10的數(shù)量。

如果在傳感器構(gòu)造中，除了16.1和16.2之外，還設有其他類型的電極(在圖1、4a、4b中沒有示出)，例如接地表面或遮蔽表面，那么導電表面的構(gòu)造可以無交叉地通過平面的二分圖K_m,n(m,n＞2)或者通過平面的三分圖K_1,m,n描述。然而，兩種圖結(jié)構(gòu)作為完整的圖都不再是平面的。作為完整的K_3,n構(gòu)造(n＞2)，第三m電極類型例如是遮蔽表面，其間隔地設置在每個n電極上，即在該圖示中，經(jīng)由棱邊(＝遮蔽邊緣)連接到各個n電極。但是對于K_3,n(n＞2)而言，作為完整的二分圖已經(jīng)不再是平面的。為了能夠在襯底上的優(yōu)選一個層平面中展示電極構(gòu)造，這意味著，遮蔽表面例如在傳感器層16中由一個以上的接觸點16.7中斷地展示并且其不是無交叉的互連轉(zhuǎn)移到支撐件13，該互連在那里基本上比在襯底12上能夠更加成本有利地展示。支撐件13一般為電路板，在該電路板上能夠簡單地展示導體交叉。或者可以切換成不完整的K_m,n(m＞2，n＞2)構(gòu)造，這于是能夠再次總體上無交叉地展示并且同樣對接觸元件16.10要求比節(jié)點16.1.x和16.2.n的數(shù)量更大的數(shù)量。也能夠?qū)煞N手段相結(jié)合。在K_l,m,n(l＝1，m＝2，n＝N)的三分構(gòu)造中，遮蔽表面(l節(jié)點)例如與每個m節(jié)點(電極16.1.1和16.1.2)和每個n節(jié)點(電極16.2.n)間隔一段距離布置，即在該圖示中連接到棱邊。這里也如K_3,n構(gòu)造的情況一樣，其必須使用，以確保在襯底上的優(yōu)選平面的展示。因此，如果存在接地表面或遮蔽表面，那么根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式一般設置為，傳感器16的構(gòu)造的所有導電平面元件的結(jié)構(gòu)：

i)在構(gòu)件16.12的連接點16.11之間，或者

ii)在接觸點16.7之間，以及

iii)包括遮蔽表面或接地表面

無交叉地構(gòu)造為平面的分圖K_m,n或K_l,m,n。該圖在保持平面性時可以不再是完 整的。

圖5示出了操作面板9，其中用戶的手指與用戶界面的操作表面的接觸能夠控制烹飪設備的運行。一般情況下，不局限于特定示出的實施例，操作面板包括多個具有顯示元件14的用戶界面10，顯示元件14能夠借助傳感器單獨操作并且示出家用電器的運行狀態(tài)。優(yōu)選地，每個顯示元件14能夠通過其配有的傳感器單獨地調(diào)節(jié)。而且，在圖1所示的實施例中，也已經(jīng)存在多個、確切說兩個用戶界面。

圖5中所示實施例的操作面板9包括：i)四個基于雙電極傳感器16(分別與2：N(N＝4)結(jié)構(gòu)配對)的用戶界面10.1，以及ii)兩對基于雙電極傳感器16(具有2：N(N＝1)結(jié)構(gòu))的用戶界面10.2。操作面板的總體傳感器結(jié)構(gòu)為2：N(N＝9)，并且是平面的完整的二分圖K_2,9。傳感器16設置有空隙16.4，其在第一電極16.1和第二電極16.2中的一個之間具有曲折形的延伸輪廓25。曲折形輪廓導致電極16.1、16.2之間的電容增大。由此，隨著空隙16.4的窄度和長度的增大而改善了傳感器的信噪比。這里也能夠意識到，導線16.5、16.6無交叉地延伸。這對于在如下方面具有有利的效果：i)傳感器的電性能(改善信噪比)，ii)結(jié)構(gòu)的復雜性(更小的裝置結(jié)構(gòu)尺寸和更低的出錯率)，以及iii)成本(更少的設計成本、材料成本和維修成本)。

上述第一電極的成對互連和用戶界面10.1、10.2的成對運行顯著減少了互連成本并且實現(xiàn)了導軌在襯底12上無交叉的延伸。在此情況下，圖5的實施例總體上基于：傳感器16的電極16.1、16.2布置在傳感器矩陣中，該矩陣形成為二分圖，其中該二分圖對于一個用戶界面來說是1：N圖并且對于成對的用戶界面10.1以及10.2來說是2：N圖，而且第二電極16.2形成第二節(jié)點組的N個第二節(jié)點，并且其中第一電極16.1形成第一節(jié)點組的兩個節(jié)點，而且通過第一和第二電極16.1或16.2之間的空隙16.4分別構(gòu)成圖的棱邊。

為了在多個第一電極互連、例如像圖5中所示的成對互連的情況下分辨出作用在哪個用戶界面，另外有利的是，逐步相繼地或者時分復用地掃描用戶界面的傳感器。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，因此設置成，設置用于探測傳感器信號的探測裝置，以通過互連的第一電極在時間上間歇性地讀取不同用戶界面的傳感器。

連接點16.7設置在接觸區(qū)域23中，該接觸區(qū)域23位于用戶界面10的 有效操作區(qū)域24的邊緣上或外部。在此，襯底表面12的相應于操作表面的區(qū)域可以看作為主動操作區(qū)域。

通過例如經(jīng)由微控制器的數(shù)字輸出通道生成第一或第二電極上的信號進，并且通過經(jīng)由微控制器的模擬輸入通道評估第二或第一電極上的電容耦合信號，雙電極傳感器作為pcap傳感器行致動和評估。有利的是，節(jié)點組16.1.x(x＝1、2，參見圖1)的兩個電極連接到微控制器的A/D轉(zhuǎn)換器輸入并且節(jié)點組16.2.n的大量電極連接到微控制器的數(shù)字輸出，通過該輸出端發(fā)射傳感器信號并且比A/D輸入更成本有效。這方面在傳感器的數(shù)量增加的情況下具有重要作用。在圖10a中，圖1的具有2：4互連的兩個用戶界面已經(jīng)翻倍并且無交叉地在2:8矩陣中互連。在此，根據(jù)此具有微控制器的互連，需要兩個A/D輸入通道和八個數(shù)字輸出通道。

另一方面，對于信噪比來說有利的是，接收電極具有較小面積。當操作時，小的傳感器面積比大的傳感器面積生成更好的信噪比例，因為與操作的手指的電容耦合與手指旁邊的面向周圍的傳感器平面的電容耦合的比更大。另外有利的是，主動接收的電極由位于恒定電位、優(yōu)選接地電位上的導電表面包圍。這生成了穩(wěn)定的信號比。另外，接地表面可以是與電極分離的導電平面元件。這種構(gòu)造對應于三分圖，如上所描述的。替換性地，對于訪問傳感器來說未使用的其他傳感器的平面元件可以在此訪問期間與恒定的電位連接，優(yōu)選與控制裝置的外殼接地電位連接。

為了使電極表面能夠靈活地覆蓋有不同信號，電極表面優(yōu)選能夠與不同的信號總線連接并且能夠由控制單元間歇性變化地進行切換。圖9示出了傳感器電極16、16.1、16.2或16.3，其經(jīng)由導線16.5.1、16.5.2或16.6與連接點16.7連接。通過接觸元件使連接點16.7與支撐件上的連接點16.8連接并且借助于導軌16.13與電子構(gòu)件16.12的連接點16.11連接。16.12可以是作為控制單元22.1的一部分的微控制器。在控制單元22.1中，傳感器電極16經(jīng)由信號開關16.14與最多其中一根信號總線16.15連接。如果與信號總線Z連接，傳感器電極16表示用于阻抗測量的單電極傳感器16.3或者用于近場或遠場的接近傳感器或者用于探測例如含水的較大污染的單電極傳感器，其作為導電表面優(yōu)選包圍操作區(qū)域。如果與信號總線Tx連接，電極16表示pcap傳感器的發(fā)射電極16.1或16.2或者用于相鄰的單電極傳感器的屏蔽電極，其在相 同的傳感器信號下運行，以將單電極傳感器的寄生阻抗最小化。如果與信號總線Rx連接，電極16表示pcap傳感器的接收電極16.2或16.1。如果與信號總線P連接，電極16表示例如受訪問的pcap傳感器附近的遮蔽面或者保護電極，其優(yōu)選包圍操作區(qū)域。

圖10a示出了具有第一電極16.1.1和16.1.2以及第二電極16.2.n(n＝8)的四個用戶界面，其連接在2:8矩陣中并且展示出平面二分圖K_2,8。電極16.1.x成型為操作區(qū)域的上方和下方的寬電極柱，從而其也適合于設別在遠場中的手勢。

圖10b示出了圖10a中構(gòu)造的一種互連。第一電極16.1.1用作與信號總線Tx連接的發(fā)射電極26.1，第二電極16.2.1用作與接收總線Rx連接的接收電極26.2，相對于整個構(gòu)造以及第一電極16.1.x的面積尺寸，其具有小的傳感器面積。電極26.1和26.2和其傳感器空隙一起形成傳感器16。其余的電極16.1.2和16.2.n與遮蔽電極26.3一起連接到恒定電位上的信號總線P，并且接收電極26.2的周圍盡可能地保持于恒定的電位上，該電位用于遮蔽電磁的干擾信號。圖10c的整個互連將最初的平面圖K_2,8連接到平面圖K_1,1,1中。

在圖10c中，將電極16.2.1-16.2.4和16.2.5-16.2.8分別互連到具有大面積的遠場電極26.4。同樣，電極16.1.1和16.1.2形成一個遠場電極26.4。遠場電極26.4與信號總線Z連接，并且間歇性地受到訪問，以探測在操作區(qū)域上二維橫向平面中的遠場手勢。

圖10d通過電極26.5將圖10a中的傳感器構(gòu)造擴展，電極26.5繞圍繞包括主動操作區(qū)域24的操作區(qū)域，該電極在與接地電位上的信號總線P相連的情況下能夠形成遮蔽電極，或者在與信號總線Z連接的情況下能夠形成保護電極，用于識別大面積的污染或者像烹飪鍋那樣錯誤放置的物體。圖10d的總體互連展示為平面的三分圖K_2,8,1。

圖6a示出了操作面板9的示意圖，其具有操作界面10和用于操作界面10的控制裝置22.1。傳感器16和顯示元件14與控制裝置22.1電連接?？刂蒲b置22.1探測并且評估傳感器信號。傳感器構(gòu)造的設置在邊緣側(cè)的傳感器16的信號相對于傳感器構(gòu)造的另一個優(yōu)選設置在邊緣側(cè)的傳感器16的信號具有時間偏差?？刂蒲b置22.1設置用于，在響應到時間偏差的情況下，調(diào)節(jié)或改變控制值，優(yōu)選用于控制顯示元件14并且將控制值信號移交給用于加熱元 件的控制的功率控制裝置22.2。

圖6b示出了具有支撐板的爐灶表面8，其例如由玻璃或玻璃陶瓷形成。在支撐板的頂面上設置有多個烹飪區(qū)域，在這些烹飪區(qū)域上能夠放置烹飪鍋。爐灶表面8此外還具有操作面板9，其設置在爐灶面8的低溫區(qū)域中。操作面板9是爐灶表面的這樣的部分，其用于操作以便調(diào)節(jié)不同的值，例如功率或烹飪時間。

在圖6a和圖6b中所示的實施例中，也和根據(jù)圖5的實施例一樣，顯示元件14和對應的用戶界面10設置成一排。但是本發(fā)明的優(yōu)勢在于，用戶界面的位置能夠自由選擇。根據(jù)本發(fā)明的一個擴展方案，因此大致設置為，操作面板9具有多個用戶界面10，其中用戶界面10的構(gòu)造的外殼構(gòu)成為任意的多邊形，其中互連的傳感器電極是優(yōu)選為兩個、特別優(yōu)選為恰好一個平面的相關矩陣互連的一部分。特別是，該構(gòu)造可以是非正方形或矩形的。在非正方形或矩形的構(gòu)造中，在至少一個顯示元件的情況下，該顯示元件的中心點到其他顯示元件的中心點的連接線彼此都具有不為90°的角度。

與已知的觸摸屏或多層結(jié)構(gòu)化的導電層構(gòu)造相比，圖1-3、5中示出的用戶界面10是較簡單地結(jié)構(gòu)化并且因此明顯更加可靠和成本有利。通過對于襯底12來說使用已經(jīng)存在于烹飪設備中的玻璃陶瓷板，該用戶界面可以以簡單的方式結(jié)合并集成在現(xiàn)代化的家用電器或烹飪設備中。

用戶界面10的觸摸靈敏的區(qū)域位于顯示元件14的區(qū)域中，從而在輸入控制觸摸或控制手勢之后立即通過顯示元件14顯示出實現(xiàn)的效果。用戶可以由此一方面通過觸摸或手勢進行功率或時間參數(shù)的調(diào)節(jié)，從而在使用現(xiàn)代化的技術的舒適度情況下滿足用戶的意圖。這由于在近場中的接近識別和遠場中的拖動手勢而包括直觀的用戶界面。

另一方面，顯示元件14滿足對于家用電器的外觀和不復雜操作的期望，家用電器應當并且也具有與智能手機完全不同的外觀。對于第一眼看似不一致的預期滿足增強了用戶對于該電器的信任，用戶借助于現(xiàn)有的用戶界面來控制該電器。

特別有利的是，相對于具有拖動手勢舒適性的傳統(tǒng)構(gòu)造類型的復雜的觸摸顯示屏，該用戶界面能夠以任意方式設置并且不局限于觸摸顯示屏的典型的矩形結(jié)構(gòu)。特別是，用于每種電器模型的傳感器構(gòu)造可以個性化地通過相 應的涂層或印刷方法而設置，例如通常具有電器模型的裝飾印刷。由于傳感器構(gòu)件不再像目前那樣定位于支撐件上，顯示元件由于擴展的自由空間而能夠較靈活地定位并且在一個相應的模塊化設計中也能夠?qū)τ诟鱾€電器模型而簡單地個性化定位。

附圖標記說明

8 烹飪設備的爐灶面

9 操作面板

10 用戶界面

12 襯底

12.1 外襯底表面，操作表面

12.2 內(nèi)襯底表面

13 支撐件

13.1 外支撐表面

14 顯示元件

15 顯示元件14的發(fā)光區(qū)域

16 傳感器

16.1 第一電極組的電極

16.1.x x＝1、2、第一電極組的電極

16.2 第二電極組的電極

16.2.N N＝1、…、n第二電極組的電極

16.3 單電極

16.4 空隙

16.5.1 到電極16.1.x的電極導線

16.5.2 到電極16.2.N的電極導線

16.6 到單電極16.3的電極導線

16.7 電極導線的連接點

16.7.1 電極導線16.5的連接點

16.7.2 電極導線16.6的連接點

16.8 支撐件13上的連接點

16.9 電極導線16.5、16.6的分支

16.10 接觸元件

16.11 電子構(gòu)件上的連接點

16.12 電子構(gòu)件

16.13 支撐件13上的導軌

16.14 能夠通過控制裝置22.1控制的信號開關

16.15 控制單元22.1的信號總線Z、Tx、Rx、P

17.1 二分圖的第一節(jié)點組

17.2 二分圖的第二節(jié)點組

17.3 圖的棱邊

18.1 分裂節(jié)點的節(jié)點

18.2 分裂節(jié)點的棱邊

18.3 分裂

18.4 分裂

18.5 分裂

19 外部區(qū)域

20 用戶拖動手勢的方向

21 作為薄膜觸摸屏或玻璃觸摸屏的操作區(qū)域

22.1 用戶界面10的控制器、控制裝置

22.2 功率控制器

23 接觸區(qū)域

24 主動操作區(qū)域

25 曲折形的空隙

26.1 發(fā)射電極

26.2 接收電極

26.3 在恒定電位上的遮蔽電極

26.4 大面積的遠場電極

26.5 環(huán)繞的保護電極或遮蔽電極。