DE10213749A1

DE10213749A1 - Touch-Screen

Info

Publication number: DE10213749A1
Application number: DE10213749A
Authority: DE
Inventors: Bernd Uerdingen; Andreas Vollmer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2002-03-26
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2003-10-09

Abstract

Ein Touch-Screen besitzt eine Anzeige (14) und ein transparentes Touch-Panel (12) zur Funktionsauslösung. Es wird vorgeschlagen, einen derartigen Touch-Screen (10) mit einer Anzeige aus organischen lichtemittierenden Elementen auszubilden. Der Vorteil solcher Elemente, die auf einer Trägerfolie angeordnet sein können, besteht in den weitreichenden Formgebungsmöglichkeiten, dem geringen Gewicht, sowie der Möglichkeit eines Aufbaues frei von Glas, der beispielsweise die Möglichkeit der Verwendung in Kraftfahrzeugen auch in aufprallgefährdeten Bereichen ermöglicht.

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Touch-Screen mit einer Anzeige und einem transparenten Touch-Panel zur Funktionsauslösung.
Derartige Touch-Screen sind bereits seit längerer Zeit bekannt, wobei als Anzeigen in der Regel Kathodenstrahlröhren, Plasma-Displays oder Flüssigkristallanzeigen (LCD) usw. verwendet werden. Die verwendete Anzeigentechnologie bestimmt wesentlich die Größe, das Gewicht und die Kosten des Touch- Screens, wobei insbesondere bei portablen Geräten auch der Energieverbrauch eine entscheidende Rolle spielen kann. Grundsätzlich ist man immer daran interessiert, ein möglichst geringes Gewicht, geringe Kosten, gute Ablesbarkeit, niedrigen Energieverbrauch und variable Gestaltungsmöglichkeiten zu erreichen, was mit den bekannten Anzeigentechnologien nicht immer ohne weiteres möglich ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Touch-Screen zu schaffen, der sich besser an die jeweiligen Anforderungen anpassen läßt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Touch-Screen gelöst, bei welchem die Anzeige aus organischen lichtemittierenden Elementen aufgebaut ist.
Ein erfindungsgemäßer Touch-Screen besitzt durch die Verwendung organischer lichtemittierender Elemente, die oftmals auch als OLED (organic light emitting diode) bezeichnet werden, da sie meist in der Funktion einer Diode ausgebildet sind, eine Reihe von Vorteilen. Zunächst lassen sich Displays in dieser Technik leicht in verschiedenen Größen realisieren, wobei sehr kleine Anzeigen, z. B. zur Ausbildung eines einzelnen Schalters, ebenso denkbar sind wie sehr großflächige Systeme in der Art eines Monitors mit einer entsprechend großen Anzahl von Funktionsmöglichkeiten.
Die organischen lichtemittierenden Elemente können in einer Pixel-Matrix-Anordnung ein Display bilden, das ähnlich einem Computermonitor ansteuerbar ist, oder es können auch großflächigere Symbole als organisches lichtemittierendes Element ausgebildet sein, wobei als Trägermaterial für die Elemente in der Regel eine Folie Verwendung findet, die flexibel sein kann. Der besondere Vorteil solcher Trägerfolien liegt darin, dass sie deutlich leichter sind als die bisher bekannten Display-Technologien und eine nahezu unbegrenzte Gestaltungsmöglichkeiten, wobei beispielsweise gekrümmte oder räumliche Formgebungen der Displayfläche ohne weiteres realisierbar sind. Neben dem bereits angesprochenen leichten Aufbau kann der gesamte Touch-Screen auch extrem dünn ausgeführt werden, d. h. es ist nur ein minimaler Raumbedarf notwendig. Im Zusammenwirken mit einem geeigneten Touch-Panel sind auch flexible Ausführungsformen denkbar, die unter Druck elastisch nachgeben, d. h. es lassen sich einfach beispielsweise Druckpunkte von Schaltern simulieren.
Grundsätzlich ist für das Touch-Panel jeglich bereits bisher bekannte Technologie einsetzbar, wobei an dieser Stelle neben druckempfindlichen Widerstandsschichten, Membranen mit galvanischer oder kapazitiver Lokalisierung auch Ultraschall- und Piezo-Systeme zu nennen wären. Grundsätzlich haben die Membranen bzw. die Widerstandsschicht Vorteile im Hinblick auf einen kompakteren und leichteren Aufbau.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Touch-Screens besteht darin, dass das Touch-Panel und die organisch lichtemittierenden Elemente mit ihrem Trägermaterial völlig frei von Glas ausbildbar sind, so dass sich der Touch-Screen auch für Anwendungen eignet, in welchen mit hoher mechanischer Beanspruchung gerechnet werden muß. Insbesondere bei portablen Geräten, wie z. B. PDA-Rechnern, Datenerfassungsgeräten, elektronischem Spielzeug, Küchen- oder Haushaltsgeräte und im Mobilfunk sowie bei gewerblichen Anwendungen, wie z. B. bei Kassensystemen oder Industriegeräten ist die besondere Robustheit der Displays von Vorteil, da diese beim Fallenlassen oder bei einem Schlag auf das Display größere Krafteinwirkungen schadlos überstehen können.
Ein besonders hervorzuhebendes Anwendungsgebiet für den erfindungsgemäßen Touch-Screen liegt im Automobilbereich. Erfindungsgemäß ist die Verwendung eines zuvor beschriebenen Touch-Screens als kombiniertes Anzeige-/Betätigungsfeld in einem Kraftfahrzeug vorgesehen. Die glasfreie Ausbildung erlaubt es sogar, einen erfindungsgemäßen Touch-Screen auch in aufprallgefährdeten Bereichen des Kfz-Innenraums anzuordnen, beispielsweise auf dem Pralltopf des Lenkrades und/oder den Rückseiten der Kopfstützen der Vordersitze. Dies ist besonders wünschenswert im Hinblick auf die oftmals gewünschte Bedienbarkeit von Fahrzeugfunktionen über das Lenkrad, wobei bislang aus Sicherheitsgründen hier nur einfache Schaltelemente Verwendung finden konnten, da die zur Verfügung stehenden Touch-Screen-Elemente in der Regel nicht splitterfrei waren und daher ein Sicherheitsrisiko dargestellt hätten, wenn sie an diesen sicherheitsrelevanten Einbaustellen angeordnet worden wären.
Nachfolgend wird anhand der beigefügten Zeichnung näher auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eingegangen. Die Abbildung zeigt einen Touch-Screen 10, der aus einem Touch-Panel 12 sowie einer mit organischen lichtemittierenden Elementen versehenen Trägerschicht 14 besteht. Die Trägerschicht 14 kann als Folie flexibel ausgebildet sein, wobei bei einer geeigneten Ausbildung des Touch-Panels 12 der Touch-Screen insgesamt, zumindest in gewissem Umfang, eine Flexibilität aufweisen kann. Die organisch lichtemittierenden Elemente haben den Vorteil, dass sie keine zusätzliche Hinterleuchtung benötigen und mit Hilfe von Spannungen im kleinen Voltbereich ansteuerbar sind, wobei sie neben einem geringen Energieverbrauch eine hohe Leuchtkraft aufweisen. Da sowohl das Touch- Panel als auch das Trägermaterial für die lichtemittierenden Elemente als Folie ausgebildet sein kann, ist ein äußerst dünner Gesamtaufbau des Touch-Screens bei sehr niedrigem Gewicht möglich, so dass beispielsweise ohne weiteres ein Aufkleben des Touch-Screens auf vorhandene Flächen realisierbar ist. Touch-Panel und organische lichtemittierende Elemente können ferner eine gemeinsame Trägerfolie aufweisen. Eine gemeinsame Zuleitung oder getrennte Zuleitungen 16 verbinden den Touch-Panel 12 bzw. die Matrix aus den organischen lichtemittierenden Elementen mit einer Steuerelektronik (nicht gezeigt).
Die organischen lichtemittierenden Elemente (z. B. OLED) können als Pixel-Matrix entsprechend einem bekannten Computerbildschirm ausgebildet sein, wobei durch eine gezielte Ansteuerung diverse Motive auf dem Touch-Screen erscheinen können, es ist allerdings auch eine Ausbildung in Form vorgegebener großflächiger Elemente denkbar. Bezüglich des Touch- Panels kann auf bereits bekannte Technologien zurückgegriffen werden, wobei besonders bevorzugt eine Verwendung von druckempfindlichen Widerstandsschichten oder Membranen erfolgt, mit Hilfe derer eine kapazitive oder galvanische Lokalisierung eines Fingerdruckes erfolgen kann.
Da der Touch-Screen 10 völlig ohne Glas als Trägermaterial auskommt, ist ein besonders robuster Aufbau gegen mechanische Einwirkungen gegeben, der insbesondere bei portablen Geräten von Vorteil ist. Auch im Kraftfahrzeugbereich bestehen keine Sicherheitsbedenken dagegen, einen Touch-Screen mit dem in der Abbildung gezeigten Aufbau selbst in aufprallgefährdeten Bereichen anzuordnen, da keine Gefahr eines Splitterns besteht. Damit ist es beispielsweise möglich, die Frontfläche des Lenkrades mit einem entsprechenden Touch-Screen zu versehen und es damit dem Fahrer zu erlauben, eine Vielzahl von Funktionen unmittelbar am Lenkrad auslösen zu können.
Selbstverständlich ist der gezeigte Touch-Screen nicht auf die beschriebenen Anwendungen beschränkt, sondern kann in verschiedenen Bereichen vorteilhaft Anwendung finden, wo eine robuste Anzeige-/Bedieneinheit mit niedrigem Gewicht und flexiblen Gestaltungsmöglichkeiten gewünscht ist.
So ist es beispielsweise durch den Folienaufbau ohne weiteres denkbar, abweichend von den in der Abbildung gezeigten Touch- Screen 10 auch einen Touch-Screen mit räumlich gestalteter Bedienoberfläche zu schaffen. Eine solche dreidimensionale Struktur könnte beispielsweise ein Globus sein, wobei durch Druck auf verschiedene Kontinente oder Länder bestimmte Funktionen abrufbar sein könnten.

Claims

1. Touch-Screen mit einer Anzeige (14) und einem transparenten Touch-Panel (12) zur Funktionsauslösung, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige (14) aus organischen lichtemittierenden Elementen (z. B. OLED) aufgebaut ist.

2. Touch-Screen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige (14) aus einer Vielzahl als Pixel- Matrix angeordneten organischen lichtemittierenden Elementen auf einem Trägermaterial besteht.

3. Touch-Screen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass flächige Symbole als organische lichtemittierende Elemente auf einem Trägermaterial ausgebildet sind.

4. Touch-Screen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Touch-Panel (12) zur Funktionsauslösung eine druckempfindliche Widerstandsschicht, eine Membran mit galvanischer oder kapazitiver Lokalisierung, ein Ultraschallsystem oder ein Piezo-System aufweist.

5. Touch-Screen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienfläche des Touch-Panels und der darunter liegenden Anzeige eine gekrümmte oder räumliche Formgebung aufweist.

6. Touch-Screen nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Touch-Panel (12) und die organischen lichtemittierenden Elemente frei von Glas als Trägermaterial ausgebildet sind.

7. Touch-Screen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial für die organischen lichtemittierenden Elemente auch das Trägermaterial für den Touch-Panel (12) bildet.

8. Verwendung eines Touch-Screens nach einem der vorhergehenden Ansprüche als kombiniertes Anzeige-/Betätigungsfeld in einem Kraftfahrzeug.

9. Verwendung eines Touch-Screens nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Touch-Screen mit glasfreiem Aufbau in einem aufprallgefährdeten Bereich des Kraftfahrzeuginnenraumes angeordnet ist, z. B. am Lenkrad und/oder der Rückseite der Kopfstützen der Vordersitze.