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EP1734422A1 - Assemblage d'une glace tactile sur un boîtier - Google Patents

Assemblage d'une glace tactile sur un boîtier Download PDF

Info

Publication number
EP1734422A1
EP1734422A1 EP05012733A EP05012733A EP1734422A1 EP 1734422 A1 EP1734422 A1 EP 1734422A1 EP 05012733 A EP05012733 A EP 05012733A EP 05012733 A EP05012733 A EP 05012733A EP 1734422 A1 EP1734422 A1 EP 1734422A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ice
connection area
housing
transparent material
enamel
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.)
Withdrawn
Application number
EP05012733A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Steve Bourban
Rudolf Dinger
Gilles Derriey
Christian Verdon
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.)
Asulab AG
Original Assignee
Asulab AG
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 Asulab AG filed Critical Asulab AG
Priority to EP05012733A priority Critical patent/EP1734422A1/fr
Priority to EP06009294A priority patent/EP1734423B1/fr
Priority to AT06009294T priority patent/ATE445869T1/de
Priority to DE602006009726T priority patent/DE602006009726D1/de
Priority to SG200603151A priority patent/SG128556A1/en
Priority to TW095117518A priority patent/TW200712804A/zh
Priority to JP2006147867A priority patent/JP4880365B2/ja
Priority to US11/423,539 priority patent/US7712954B2/en
Priority to KR1020060053038A priority patent/KR101246517B1/ko
Priority to CN200610091890A priority patent/CN100585518C/zh
Publication of EP1734422A1 publication Critical patent/EP1734422A1/fr
Priority to HK07103776.7A priority patent/HK1097055A1/xx
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B39/00—Watch crystals; Fastening or sealing of crystals; Clock glasses
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G21/00—Input or output devices integrated in time-pieces
    • G04G21/08—Touch switches specially adapted for time-pieces

Definitions

  • the present invention relates to a device for assembling a touch screen on a housing in which contact zones located near an edge of the ice making it possible to connect structured electrodes on the lower face of the ice to a module electronics contained in the case are masked and electrically isolated.
  • the invention will be more particularly illustrated by a wristwatch having a touch screen extending to the outer edge of the middle part.
  • the wristwatch shown comprises in a known manner a housing 1 formed of a middle part 3 closed at its bottom by a bottom 5 and at its upper part by an ice 10 delimiting a compartment 7.
  • the compartment 7 can accommodate a watch movement 8 to display time information on a dial 6.
  • the display is an analog display by means of hour hands 9a, minutes 9b and 9c seconds.
  • the lower face 11 of the ice 10 comprises five electrodes 15 forming, for example, capacitive sensors, said electrodes 15 being each connected by conducting tracks 16 to contact zones 17 situated near the edge 12 of the ice 10.
  • the conductive network 15, 16, 17 is produced in known manner by structuring a transparent conductive oxide, such as indium tin oxide (ITO), deposited for example by evaporation on a thickness of between 25 and 25.degree. 75nm.
  • ITO indium tin oxide
  • the electrodes 15 and the conductive tracks 16 can be made virtually invisible by depositing dielectric layers in the spaces between said electrodes 15 and tracks 16, as described for example in the patent EP 1 457 865 .
  • the present invention therefore aims to overcome the disadvantages of the aforementioned prior art by providing a touch screen which can be assembled for example by gluing on the scope of the opening of a housing by masking the contact areas. without risk of causing short circuits.
  • the invention relates to a device for assembling a touch screen, made of a transparent material, resistant to a temperature greater than 500 ° C. over the range of the opening of a housing, such as the case of a wristwatch.
  • the touch-sensitive glass comprises, in a known manner on its internal face, a conductive network comprising transparent electrodes connected by conductive tracks to contact zones generally grouped together to form a connection area, facing the ends of connectors connected to an electronic module housed in a housing compartment.
  • the touch screen is characterized in that it has in its inner face near its edge an enamel deposit, at least a portion of the surface is used to structure the connection area of the electrodes.
  • the transparent material resistant to a temperature greater than 500 ° C. may be a mono or polycrystalline material, for example a quartz, a spinel or a corundum, in particular sapphire. It is also possible to use an amorphous material, such as an inorganic glass, insofar as its softening point is greater than the temperature necessary to effect enamel deposition.
  • the tape-shaped email deposition follows the entire round of ice and has a width at least equal to the width of the connection area.
  • the conductive network prefferably structured on a non-discontinuous surface.
  • a hollow whose contour substantially corresponds to at least that of the connection area is deposited in one or more stages of the enamel to a thickness barely greater than the depth of the recess, then polishing is carried out to bring the enamel surface to the same level as the ice before structuring the conductive network.
  • FIGS. 1 and 2 have already been described to indicate which was the closest prior art, and will be described hereinafter only FIGS. 4 and following, in which the same references are used to designate identical elements of the watch. bracetet.
  • FIG. 3 which corresponds to a half section along line II.II of FIG. 1 passing through two sensors 15, a conductive track 16 and a contact zone 17, it can be seen that the edge 12 of the ice 10 is extends to the outer surface of the middle part 3 and that said mirror 10 is no longer maintained by means of a bezel fixed to the caseband 3.
  • the inner face 11 of the ice 10 has near its edge a deposit of enamel 20 which extends over the entire connection area 18 (shown in dashed lines in FIG. 1) where the five contact zones 17 of the five electrodes 15 are grouped together.
  • connection area 18 It is possible to perform this enamel deposit only at said connection area 18 and to metallize the remaining portion of the scope of the housing where there is no risk of short circuit, then proceed to assembly, for example by gluing.
  • This procedure requires a step additional, which increases the cost, and it may be difficult, if not impossible to find the same shade and the same shade for enamel and metallization, which is troublesome when the aesthetic aspect is also important. Therefore, it is preferred to perform the email deposition in the form of a continuous ribbon running around the ice 10 and having a width at least equal to the width of the connection area 18, so that can see the same hue all around the case.
  • a hollow 14 is made near the edge 12 of the ice 10 by means of a diamond grinding wheel to a depth of between 0.1 mm and 0.5 mm, depending on the thickness of the the ice 10.
  • an enamel deposition 20 is carried out in one or more steps by known techniques for spraying, buffering or screen-printing soaking, each step being followed by a baking, until a slight overflow of the enamel above the inner face of the ice.
  • step not shown it polishes the entire inner surface of the ice so as to eliminate any discontinuity between the enamel layer and the rest of the ice.
  • the conductive network 15, 16, 17 made with a transparent conductive oxide such as indium tin oxide (ITO) is structured. This step will not be further described as being well known to those skilled in the art.
  • the ice 10 can then be assembled on the scope 4 of the middle part with the interposition of an adhesive joint, and then pressing.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

La face interne (11) de la glace (10) comporte prés de son bord (12) un dépôt d'émail (20) sur lequel sont structurées les zones de contact (17) d'électrodes (15) situées sous la glace qui est assemblée par collage sur la portée (4) de la carrure (3) d'un boîtier (1).
Ce dispositif d'assemblage permet de masquer les zones de contact (17) et de garantir leur bonne isolation électrique.

Description

    DOMAINE TECHNIQUE
  • La présente invention a pour objet un dispositif d'assemblage d'une glace tactile sur un boîtier dans lequel des zones de contact situées près d'un bord de la glace permettant de relier des électrodes structurées sur la face inférieure de la glace à un module électronique contenu dans le boîtier sont masquées et isolées électriquement.
  • L'invention sera plus particulièrement illustrée par une montre-bracelet ayant une glace tactile s'étendant jusqu'au bord extérieur de la carrure.
    • ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE
  • La façon la plus courante d'assembler une glace tactile généralement réalisée en saphir sur le boîtier d'une montre-bracelet est expliquée ci-après en se référant à la figure 1 et à la coupe schématique de la figure 2, dans laquelle les contrastes et les épaisseurs ont fortement été exagérés pour une meilleure compréhension.
  • La montre-bracelet représentée comporte de façon connue un boîtier 1 formé d'une carrure 3 fermée à sa partie inférieure par un fond 5 et à sa partie supérieure par une glace 10 délimitant un compartiment 7. Le compartiment 7 permet de loger un mouvement horloger 8 permettant l'affichage d'informations horaires sur un cadran 6. Dans l'exemple représenté, l'affichage est un affichage analogique au moyen d'aiguilles d'heures 9a, de minutes 9b et de secondes 9c.
  • On voit également que la face inférieure 11 de la glace 10 comporte cinq électrodes 15 formant par exemple des capteurs capacitifs, lesdites électrodes 15 étant chacune reliée par des pistes conductrices 16 à des zones de contact 17 situées près du bord 12 de la glace 10. Le réseau conducteur 15, 16, 17 est réalisé de façon connue par structuration d'un oxyde conducteur transparent, tel que l'oxyde d'étain et d'indium (ITO), déposé par exemple par évaporation sur une épaisseur comprise entre 25 et 75nm. Les électrodes 15 et les pistes conductrices 16 peuvent être rendues pratiquement invisibles en déposant des couches diélectriques dans les espaces compris entre lesdites électrodes 15 et pistes 16, comme décrit par exemple dans le brevet EP 1 457 865 . Par contre les zones de contact 17, qui sont mises en contact avec un connecteur 19 traversant une entrebague isolante 2 et reliant un module électronique 9. capable de détecter la présence d'un doigt au-dessus d'une électrode 15 et d'envoyer un signal de commande au mouvement 8, sont beaucoup plus visibles.
  • Lorsque la glace 10 est assemblée sur le boîtier 1 au moyen d'une lunette 13 rendue solidaire de la carrure, il suffit de donner à la lunette 13 une largeur suffisante pour masquer les zones de contact 17.
  • Il existe toutefois des boîtiers, notamment pour des montres-bracelets, dans lesquels la glace 10 s'étend jusqu'au bord extérieur de la carrure 3. La glace 10 est assemblée par exemple par collage sur la portée de ladite carrure 3 ou sur une entre-bague isolante 2. Pour masquer le joint de colle il est nécessaire d'effectuer une métallisation en déposant près du bord de la glace au moins une très mince couche d'accrochage, généralement par évaporation de chrome, et éventuellement d'autres métaux ou alliages pour tenter d'harmoniser la teinte de la portée de la carrure vue à travers la glace avec celle du reste de la carrure. Pour les glaces tactiles il existe alors un risque important de mettre en court-circuit deux zones de contact 17 voisines, ou de créer des capacités parasites.
    • RESUME DE L'INVENTION
  • La présente invention vise donc à pallier les inconvénients de l'art antérieur précité en procurant une glace tactile qui puisse être assemblée par exemple par collage sur la portée de l'ouverture d'un boîtier en masquant les zones de contact. sans risquer de provoquer des courts-circuits.
  • A cet effet l'invention à pour objet un dispositif d'assemblage d'une glace tactile, réalisée en un matériau transparent, résistant à une température supérieure à 500°C sur la portée de l'ouverture d'un boîtier, tel que le boîtier d'une montre-bracelet. La glace tactile comporte de façon connue sur sa face interne un réseau conducteur comprenant des électrodes transparentes reliées par des piste conductrices à des zones de contact généralement regroupées pour former une aire de connexion, en regard des extrémités de connecteurs raccordés à un module électronique logé dans un compartiment du boîtier. La glace tactile est caractérisée en ce qu'elle comporte dans sa face interne près de son bord un dépôt d'émail dont au moins une partie de la surface permet de structurer l'aire de connexion des électrodes.
  • Le matériau transparent résistant à une température supérieure à 500°C peut être un matériau mono ou polycristallin par exemple un quartz, un spinelle ou un corindon, notamment le saphir. On peut également employer un matériau amorphe, tel qu'un verre minéral dans la mesure où son point de ramollissement est supérieur à la température nécessaire pour effectuer le dépôt d'émail.
  • Dans un mode de réalisation préféré, le dépôt d'email à la forme d'un ruban suivant tout le tour de la glace et ayant une largeur au moins égale à la largeur de l'aire de connexion.
  • Il est également souhaitable que le réseau conducteur soit structuré sur une surface ne présentant pas de discontinuités.
  • A cet effet, selon un autre aspect de l'invention, on usine dans la face interne de la glace une creusure dont le contour correspond sensiblement au moins à celui de l'aire de connexion, on dépose en une ou plusieurs étapes de l'émail jusqu'à atteindre une épaisseur à peine supérieure à la profondeur de la creusure, puis on effectue un polissage pour mettre la surface de l'émail au même niveau que celui de la glace avant d'effectuer la structuration du réseau conducteur.
    • BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
  • D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description suivante illustrée par une montre-bracelet donnée à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 représente une montre-bracelet à glace tactile en vue de dessus ;
    • la figure 2 correspond à une demi-coupe selon la ligne II-II de la figure 1 pour une montre-bracelet de l'art antérieur ;
    • la figure 3 correspond à une demi-coupe selon la figure II-II de la figure 1 pour une montre-bracelet selon l'invention, et
    • les figures 4 à 6 représentent les différentes étapes d'un procédé permettant de réaliser une glace tactile selon l'invention.
    DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
  • Les figures 1 et 2 ont déjà été décrites pour Indiquer quel était l'art antérieur le plus proche, et on ne décrira ci-après que les figures 4 et suivantes dans lesquelles les mêmes références sont utilisées pour désigner des éléments identiques de la montre-bracetet.
  • Sur la figure 3, qui correspond à une demi-coupe selon ligne II.II de la figure 1 passant par deux capteurs 15, une piste conductrice 16 et une zone de contact 17, on voit que le bord 12 de la glace 10 s'étend jusqu'à la surface extérieure de la carrure 3 et que ladite glace 10 n'est plus maintenue au moyen d'une lunette fixée à la carrure 3. La face interne 11 de la glace 10 comporte près de son bord un dépôt d'émail 20 qui s'étend en dessus de toute l'aire de connexion 18 (représentée en pointillés sur la figure 1) où sont regroupées les cinq zones de contact 17 des cinq électrodes 15.
  • Il est possible d'effectuer ce dépôt d'émail uniquement au niveau de ladite aire de connexion 18 et d'effectuer une métallisation de la partie restante de la portée du boîtier où il n'existe pas de risques de court-circuit, puis de procéder à l'assemblage par exemple par collage. Cette façon de procéder nécessite une étape supplémentaire, ce qui augmente le coût, et il peut-être délicat, voire impossible de trouver la même teinte et le même nuance pour l'émail et la métallisation, ce qui est gênant lorsque l'aspect esthétique à également une importance. C'est pourquoi on préfère effectuer le dépôt d'email sous forme d'un ruban continu faisant tout le tour de la glace 10 et ayant une largeur au moins égale à la largeur de l'aire de connexion 18, de sorte qu'on puisse observer la même teinte sur tout le pourtour du boîtier.
  • Selon le type de boîtier, il est également possible de monter la glace 10 à cran avec interposition d'un joint en matière synthétique.
  • En se référant maintenant aux figures 4 et 6 on indique ci-après un procédé permettant de réaliser une glace tactile selon l'invention, le matériau constituant ladite glace étant à titre d'exemple un saphir.
  • Dans un première étape représentée à la figure 4. on effectue une creusure 14 prés du bord 12 de la glace 10 au moyen d'une meule diamantée sur une profondeur comprise en 0,1 mm et 0,5 mm, selon l'épaisseur de la glace 10.
  • Dans une deuxième étape représentée à la figure 5, on effectue, en une ou plusieurs étapes, un dépôt d'émail 20 par les techniques connues de trempage pulvérisation, tamponnage ou sérigraphie, chaque étape étant suivie d'une cuisson, jusqu'à obtenir un léger débordement de l'émail au dessus de la face interne de la glace.
  • Selon une étape non représentée, on procède à un polissage de toute la surface interne de la glace de façon à éliminer toute discontinuité entre la couche d'émail et le reste de la glace.
  • Dans une dernière étape, représentée de la figure 6 on effectue une structuration du réseau conducteur 15, 16, 17 réalisé avec un oxyde conducteur transparent tel que l'oxyde d'indium et d'étain (ITO). Cette étape ne sera pas d'avantage décrite comme étant bien connue de l'homme de l'art. La glace 10 peut alors être assemblée sur la portée 4 de la carrure avec interposition d'un joint de colle, puis pressage.
  • Dans la description qui précède, l'invention a été illustrée par une glace tactile plane, mais il est bien évident que l'invention s'applique également à toute glace bombée.

Claims (10)

  1. Dispositif d'assemblage par une glace tactile (10), sans lunette d'assemblage, ladite glace étant réalisée en un matériau transparent résistant à une température supérieure à 500°C, sur la portée (4) de l'ouverture d'un boîtier (1), ladite glace (10) comportant sur sa face interne (11) des électrodes (15) formant capteurs, reliées par des pistes conductrices (16) à des zones de contact (17) situées dans une aire de connexion (18) prés du bord (12) de la glace (10) en regard des extrémités de connecteurs (19) d'un module électronique (9) contenu dans un compartiment (7) du boîtier (1), caractérisé en ce que la face interne (11) de la glace (10) comporte prés de son bord (12) un dépôt d'émail (20) dont au moins une partie de la surface permet la structuration de l'aire de connexion (18).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dépôt d'émail (20) est effectué dans une creusure (14) usinée dans la face interne (11) de la glace (10) au moins au niveau de l'aire de connexion (18).
  3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dépôt d'émail (20) à la forme d'une bande continue près du bord (12) de la glace (10) en ayant au moins la largeur de l'aire de connexion (18).
  4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau transparent formant la glace est un matériau mono ou polycristallin par exemple un quartz, un spinelle ou un corindon.
  5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau constituant la glace est un saphir.
  6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau transparent formant la glace est un matériau amorphe, tel qu'un verre minéral.
  7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche d'email (20) à une teinte assortie à celle du boîtier (1) par collage.
  8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la glace tactile (10) est assemblée sur la portée (4) du boîtier (1)
  9. Dispositif selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le compartiment (7) du boîtier (1) contient en outre un mouvement horloger (8) et un cadran (6) pour former une pièce d'horlogerie à commande au moins partiellement tactile.
  10. Procédé de fabrication d'une glace tactile (10) en un matériau transparent résistant à une température supérieure à 500°C comportant au niveau de sa face interne (11) un réseau conducteur (15,16,17) comprenant des électrodes (15), des pistes conductrices (16) et des zones de contact (17) formant une aire de connexion (18) comportant les étapes consistant à :
    - usiner dans la face interne (11) de la glace (10), une creusure (14) dont le contour correspond sensiblement au moins à celui de l'aire de connexion (18) ;
    - effectuer dans la creusure (14), en une ou plusieurs étapes un dépôt d'émail (20) ayant une épaisseur à peine supérieure à la profondeur de la creusure (14) ;
    - effectuer un polissage de la surface d'émail et de la surface de glace non émaillée pour les mettre au même niveau, et
    - structurer le réseau conducteur (15, 16, 17) sur la surface émaillée et non émaillée de la glace (10).
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