DE10332954A1

DE10332954A1 - Selbstleuchtender, kapazitiv berührungssensitiver Taster

Info

Publication number: DE10332954A1
Application number: DE2003132954
Authority: DE
Inventors: Stefan Wöhr; Jürgen Wöhr
Original assignee: Richard Woehr GmbH
Current assignee: Richard Woehr GmbH
Priority date: 2003-07-18
Filing date: 2003-07-18
Publication date: 2005-02-10

Abstract

Die Erfindung betrifft einen selbstleuchtenden, kapazitiv berührungssensitiven Taster für Eingabemöglichkeit bei Computersystemen und/oder computerähnlichen Systemen und/oder elektronischen Geräten und/oder Steuerungen, der sowohl eine Punkt- und/oder Flächenbeleuchtung ermöglicht.

Description

Die Erfindung betrifft einen selbstleuchtenden, kapazitiv berührungssensitiven Taster für Eingabemöglichkeit bei Computersystemen und/oder computerähnlichen Systemen und/oder elektronischen Geräten und/oder Steuerungen der sowohl eine Punkt- und/oder Flächenbeleuchtung ermöglicht.
Herkömmliche beleuchtete Taster mit taktiler Rückmeldung haben im Gehäuse integrierte Schnappscheinen und einen Stößel mit durchsichtiger Druckkappe zum Betätigen der Schnappscheiben, wobei in das rechteckige Gehäuse LED zum Beleuchten der Druckkappe integriert sind, wobei sowohl Flächen- als auch Punktausleuchtung möglich ist. Da es sich bei den Schnappscheiben um mechanische Federelemente handelt, ist die Lebensdauer bzw. sind die Betätigungsspiele der Taster begrenzt. Außerdem bauen sie sehr hoch. Sie sind auch aufgrund der vielen mechanischen Komponenten und Teile sehr teuer herzustellen.
Weiter sind beleuchtete Taster bekannt, die zur Beleuchtung richtige Lampen integriert haben. Aufgrund der Lampen- und Fassungsgröße bauen diese Taster extrem hoch und sind sehr schwierig in Geräte usw. einzubauen. Außerdem erfolgt die Schaltbewegung über gefederte Stößel, was wiederum die Lebensdauer der Taster stark beeinflusst.
Außerdem sind kapazitive Taster bekannt, die ebenfalls nur Punktbeleuchtung aufweisen. Flächenbeleuchtung ist bei dieser Lösung nicht möglich.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung einen selbstleuchtenden, kapazitiv berührungssensitiven Taster der eingangs genannten Art herzustellen, der eine geringe Einbautiefe aufweist, der eine Flächen- und/oder Punktausleuchtung und/oder definierte Symbolbeleuchtung aufweist und der selbstleuchtend ist, sowie beste Betrachtungswinkel aufweist, sowie eine hohe Schaltgeschwindigkeit hat und eine geringe Treiberspannung benötigt sowie unangreifbar für Schadstoffe und widerstandsfähig und versiegelbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf ein Glas-Substrat, das als Träger-Substrat dient und mit und/oder ohne Gehäuseintegration ausgeführt ist, rückseitig ein Punkt- und/oder Flächenausleuchtungs-Anzeigeelement mit Leuchtdioden auf Basis organischer Halbleiter aufgebracht wird und frontseitig ein kapazitives Touchscreen-Tastsystem aufgebracht wird, wobei als organischen Schichten für das Punkt- und/oder Flächenausleuchtungs-Anzeigeelement niedermolekulare Substanzen (OLED) und/oder langkettigen Polymeren (PLED) eingesetzt werden und das Touchscreen-Tastsystem als kapazitives Mehrlagen-System ausgebildet ist, bei dem das Glas-Substrat mit einem transparenten Metallfilm beschichtet ist, der mittels einer aufgeschmolzenen Glasschicht geschützt wird.
Die erfindungsgemäße Lösung besitzt den Vorteil, dass auf nur einem, mit und/oder ohne Gehäuseintegration, durchsichtigen und/oder durchscheinenden Träger-Substrat eine äußerst flache, selbstleuchtender und kapazitiv berührungssensitiver Taster geschaffen wird, der sehr gut als Taster und/oder Schalter für elektronische Geräte eingesetzt werden kann. Der Taster zeichnet sich weiter durch eine geringe Bauhöhe, einen hohen Kontrast, guten Betrachtungswinkel, geringe Leistungsaufnahme, große Helligkeit sowie schnellen Bildaufbau ohne Schlieren und Schatten aus. Außerdem weist er eine hohe Schutzart in Bezug auf Staub und Wasser auf.
Eine bevorzugte Ausführung des selbstleuchtenden, kapazitiv berührungssensitiven Tasters weist als Gehäuse ein Aluminumgehäuse aus und als Trägersubstrat für die im Gehäuse integrierte Tastfläche eine Glasplatte aus auf der im Bereich der Punkt- und/oder Flächenbeleuchtung sowie der Tastfläche auf der Rückseite ein OLED-Display (Organic Light Emitting Diode) aufgebracht wird, wobei das OLED-Display so aufgebaut ist, dass zwischen zwei Metallisierungen, einer durchsichtigen Anode aus transparentem leitendem Indiumzinnoxid (ITO) und einer Metallkathode, eine dünne, organische Schichtfolge eingebettet wird, die aus Löcher transportierendem Material, emittierendem Material, und Elektronen transportierendem Material besteht. Frontseitig wird auf dem Trägersubstrat ein kapazitives Mehrlagen-Touchscreensystem aufgebracht, wobei die Glasscheibe frontseitig mit einer dünnen leitenden Schicht aus Indiumzinnoxid überzogen ist, die mittels einer aufgeschmolzenen Glasschicht geschützt wird.
Eine weitere Weiterentwicklung sieht vor, dass nur das Trägersubstrat mit der Tastfläche und Beleuchtung ohne Gehäuse zum Einsatz kommt.
Eine Weiterentwicklung weist ein PLED-Display (Polymer Light Emitting Diode) auf. Dabei kommt anstelle der Schichtfolgen aus niedermolekularen Substanzen eine Schichtfolge aus langkettigen Polymeren zum Einsatz.
Eine vorteilhafte Weiterentwicklung der Erfindung sieht vor, dass als Glas-Substrat eine Sicherheitsglasscheibe zum Einsatz kommt, so dass eine robuste und extrem widerstandsfähige Lösung geschaffen wird.
Eine weitere vorteilhafte Gestaltung der Erfindung wird durch Integrieren von mehreren Tastern auf einer Trägersubstrat-Platte erreicht.
Da die OLED-Fläche emissiv (ausstrahlend) ist, liegt der Betrachtungswinkel bei 180°.
Weitere vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1: Schnitt durch einen selbstleuchtenden, kapazitiv berührungssensitiven Taster mit Gehäuse
In 1 ist Schnitt durch einen selbstleuchtenden, kapazitiv berührungssensitiven Taster mit Gehäuse dargestellt. Auf einem Glas-Substrat 1 ist rückseitig zwischen zwei Metallisierungen, einer durchsichtigen Anode 2 aus transparentem leitendem Indiumzinnoxid (ITO) und einer Metallkathode 3, eine dünne, organische Schichtfolge eingebettet, die aus Löcher transportierendem Material 4, emittierendem Material 5, und Elektronen transportierendem Material 6 besteht. Frontseitig ist auf dem Glas-Substrat ebenfalls eine transparente leitende Indiumzinnoxid 2 (ITO) aufgebracht, die mittels einer Glas-Schutzschicht 7 geschützt wird. An den vier Eckpunkten der leitenden Schicht wird eine niedrige Wechselspannung angelegt, die sich über spezielle Elektrodenraster, die an jedem Eckpunkt angebracht sind, gleichmäßig auf die Oberfläche verteilt. Das Glas-Substrat wird in ein Gehäuse 8 integriert.

Claims

Selbstleuchtender, kapazitiv berührungssensitiver Taster auf kapazitiver Basis ausgebildet als Eingabemöglichkeit bei Computersystemen und/oder computerähnlichen Systemen und/oder elektronischen Geräten und/oder Steuerungen, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Substrat-Trägerplatte, vorzugsweise Glasplatte, rückseitig eine Punkt- und/oder Flächenausleuchtungseinheit für die Tastfläche in Form eines selbstleuchtendes Displays aufgebracht ist, und frontseitig eine kapazitiv berührungssensitive Eingabemöglichkeit als Tastfläche angeordnet ist.
Selbstleuchtender, kapazitiv berührungssensitiver Taster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Punkt- und/oder Flächenausleuchtung ein Anzeigeelement mit Leuchtdioden auf Basis organischer Halbleiter zum Einsatz kommt, wobei als organischen Schichten niedermolekulare Substanzen (OLED) und/oder langkettigen Polymeren (PLED) eingesetzt werden.
Selbstleuchtender, kapazitiv berührungssensitiver Taster nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Substrat-Trägerplatte in einem Gehäuse untergebracht ist.
Selbstleuchtender, kapazitiv berührungssensitiver Taster nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse aus Metall und/oder Kunststoff ist.
Selbstleuchtender, kapazitiv berührungssensitiver Taster nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als berührungssensitive Eingabemöglichkeit ein kapazitiver Mehrschichten-Touchscreen zum Einsatz kommt.
Selbstleuchtender, kapazitiv berührungssensitiver Taster nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Substrat-Trägerplatte sowohl die Trägerplatte für die Eingabemöglichkeit und für die Punkt- und/oder Flächenausleuchtungseinheit ist.
Selbstleuchtender, kapazitiv berührungssensitiver Taster nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Substrat-Trägerplatte eine Sicherheitsglasscheibe zum Einsatz kommt.
Selbstleuchtender, kapazitiv berührungssensitiver Taster nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Substrat-Trägerplatte eine Kunststoffplatte zum Einsatz kommt.
Selbstleuchtender, kapazitiv berührungssensitiver Taster nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Punkt- und/oder Flächenausleuchtung auf der Substrat-Schicht zwei Metallisierungen aufweist, eine durchsichtigen Anode aus transparentem leitendem Indiumzinnoxid (ITO) und einer Metallkathode, wobei zwischen diesen beiden Metallisierungen eine dünne, organische Schichtfolge eingebettet ist, die aus Löcher transportierendem Material, emittierendem Material, und Elektronen transportierendem Material besteht.
Selbstleuchtender, kapazitiv berührungssensitiver Taster nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kapazitive Touchscreen-Eingabeeinheit auf dem Glas-Substrat ebenfalls eine transparente leitende Indiumzinnoxid (ITO) aufweist, die durch eine aufgeschmolzene Glasschicht geschützt wird.