DE10332956A1 - Kapazitiv berührungssensitives OLED-Display für mobile Anwendungen - Google Patents

Kapazitiv berührungssensitives OLED-Display für mobile Anwendungen

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DE10332956A1
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Jürgen Wöhr
Stefan Wöhr
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RICHARD WOEHR GmbH
Richard Wohr GmbH
WOEHR RICHARD GmbH
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RICHARD WOEHR GmbH
Richard Wohr GmbH
WOEHR RICHARD GmbH
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    • G06COMPUTING; CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means

Abstract

Die Erfindung betrifft ein kapazitiv berührungssensitives OLED-Display zur Informationsdarstellung und Bedienung in mobilen Anwendungen wie Kraftfahrzeugen, Zügen, Flugzeugen oder dergleichen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein kapazitiv berührungssensitives OLED-Display zur Informationsdarstellung und Bedienung in mobilen Anwendungen wie Kraftfahrzeugen, Zügen, Flugzeugen oder dergleichen.
  • Eine Anzeigevorrichtung mit einer Beleuchtungseinrichtung für Kraftfahrzeuge ist aus der WO 96/23200 bekannt. Dabei kommt als Beleuchtungseinrichtung eine organische lichtemittierende Substanz aufweisende Leuchtquelle zum Einsatz, wobei vorgesehen ist, dass Buchstaben aus einem flächenhaften Material der Leuchtquelle ausgestanzt sind, so dass eine Kombination aus Anzeige und Beleuchtung erreicht wird, wobei hierbei jedoch keine variable Informationsdarstellung erfolgen kann.
  • Ferner ist bekannt, in Kraftfahrzeugen Anzeigen für die Sekundärinstrumentierung wie beispielsweise Uhr, Radio, Bordcomputer, Navigationssystem o. ä. in Form von passiven Flüssigkeitskristall-Displays (LCDs) sowie TFT-Displays mit aktiver Matrix-Ansteuerung einzusetzen. Diese Anzeigensysteme benötigen aufgrund fehlender Leuchtkraft einer Hinterleuchtung, was eine hohe Energieaufnahme und eine komplexe Helligkeitsregelung erfordert.
  • Aus DE 197 08 610 A1 ist eine Pixel-Matrix-Anzeigevorrichtung bekannt, bei der Pixel durch organische lichtemittierende Elemente realisiert werden. Hier ist nur ein Anzeigen möglich. Für die Bedienung sind zusätzliche Bedienelemente als Taster integriert, die nicht in der Anzeige integriert sind. Somit sind zusätzliche Elemente erforderlich.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein kapazitiv berührungssensitives OLED-Display herzustellen, das eine geringe Leistungsaufnahme aufweist, keine Hintergrundbeleuchtung benötigt, einen höheren Kontrast aufweist, selbstleuchtend ist, sowie beste Betrachtungswinkel aufweist und bei dem die Bedienung mittels der Anzeigeeinrichtung erfolgt und in der Anzeigeeinrichtung integriert ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf ein Glas- und/oder Kunststoff-Substrat, das als Träger-Substrat dient, rückseitig ein Anzeigeelement mit Leuchtdioden auf Basis organischer Halbleiter aufgebracht wird und frontseitig ein kapazitives Touchscreen-System aufgebracht wird, wobei als organischen Schichten für das Anzeigeelement niedermolekulare Substanzen (OLED) und/oder langkettigen Polymeren (PLED) eingesetzt werden und der Touchscreen 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 durchsichtigen und/oder durchscheinenden Träger-Substrat eine äußerst flache, selbstleuchtende und berührungssensitive Anzeige- und Bedienvorrichtung geschaffen wird, die sehr gut als Eingabe- und Ausgabemöglichkeit für Transportgeräte eingesetzt werden kann. Das Display zeichnet sich weiter durch einen hohen Kontrast, guten Betrachtungswinkel, geringe Leistungsaufnahme, große Helligkeit sowie schnellen Bildaufbau ohne Schlieren und Schatten aus.
  • Eine bevorzugte Ausführung des selbstleuchtenden berührungssensitiven Displays weist als Trägersubstrat eine Glasplatte aus auf der im Bereich der Anzeigevorrichtung 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 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.
  • Durch den Einsatz einer organischen lichtemittierenden Substanz ist keine Hinterleuchtung erforderlich.
  • Eine Weiterentwicklung ermöglicht ein Anpassen des OLED-Displays und des kapazitiven Touchscreens an die Geometrie und Krümmung des Substrat-Trägers, so dass das kapazitiv berührungssensitive OLED-Display optimal an die Form und Geometrie des Armaturenbretts von mobilen Anwendungen und Transportgeräten angepasst werden kann.
  • Da das Trägersubstrat transparent sein kann, sieht eine Weiterentwicklung den Einbau in Fenstern und Spiegeln vor, so dass Anzeigen und Bedienen über Fenster und Spiegel möglich ist.
  • Eine vorteilhafte Weiterentwicklung der Erfindung sieht vor, dass die Frontfolie des Touchscreens größer als der Eingabe- und Ausgabebereich ist, so dass eine durchgehende Front entsteht und so auch ein nachträglicher Einbau möglich ist.
  • Eine vorteilhafte Weiterentwicklung der Erfindung sieht vor, dass in der Frontblende und/oder -platte und/oder dem Basiselement eine Tastatur auf Schnappscheibenbasis und/oder auf Basis von Kurzhubtastern und/oder zusätzliche andere Eingabeelement integriert sind. Dadurch ist eine erweiterte kombinierte Eingabe- und Anzeigevorrichtung geschaffen.
  • Eine weitere vorteilhafte Gestaltung der Erfindung wird durch Integrieren von mehreren Eingabe- und/oder Ausgabemöglichkeiten auf einer Trägersubstrat-Platte erreicht, wobei die Eingabe- und/oder Ausgabemöglichkeiten gleicher und/oder unterschiedlicher Art sein können und auch in gleiche und/oder unterschiedliche Anzeigerichtungen weisen.
  • 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 ein kapazitiv berührungssensitives OLED-Display
  • 2: berührungssensitives OLED-Display für Armaturenbrett
  • 3: All-in-one OLED-Display für Anzeige und Bedienung von Primär- und Sekundärinstrumentierung mit Anzeige und Bedienung im Fenster
  • In 1 ist Schnitt durch das OLED-Display dargestellt. Auf einem Glas – Substrat und/oder Polymer-Folie 1 ist rückseitig zwischen zwei Metallisierungen, einer durchsichtigen Anode 2 aus transparentem leitendem Indiumzinnoxid (ITO) und einer Metallkathode 3 (z. B. Magnesium-Silber-Legierung), eine dünne, organische Schichtfolge eingebettet, die aus Löcher transportierendem Material 4 (z. B. N,N'-Bis-(-3-methyl-phenyl)-N,N'-diphenylbenzidin (TPD)), emittierendem Material 5 (z. B. 8-Hydroxychinolin-Aluminiumsalz (AlQ3)), und Elektronen transportierendem Material 6 (z. B. Rubren) besteht. Frontseitig ist auf dem Glas-Substrat 1 ebenfalls eine transparente leitende Indiumzinnoxid (ITO) 2 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.
  • In 2 ist ein berührungssensitives OLED-Display für Armaturenbrett dargestellt. Dabei weist das Armaturenbrett 14 herkömmliche Anzeigeninstrumente 8 sowie kapazitiv berührungssensitives OLED-Displays 9 und OLED-Displays 10 auf. Dabei ist die Primärinstrumentierung wie Geschwindigkeit, Öltemperatur usw. als analoge Anzeigevorrichtungen 8 ausgeführt. Die Anzeige von Informationen wie Radio, Klimaanlage, Uhr, Navigationssystem usw. erfolgt über kapazitiv berührungssensitives OLED-Display 9 und/oder OLED-Dysplays 10. Weitere Hilfseinrichtungen wie Ansteuerelektronik 11, Filter sowie geeignete Gehäuse 12 und/oder Umhüllungen für staub- und feuchtigkeitsgeschützte Ausführung sowie Kühl- und/oder Wärmeeinrichtungen 13 können vorhanden sein.
  • In 3 ist ein All-in-one OLED-Display für Anzeige und Bedienung von Primär- und Sekundärinstrumentierung mit Anzeige und Bedienung im Fenster dargestellt. Dabei sind sowohl Primär- als auch Sekundärinstrumentierung als ein ein- und/oder mehrteiliges kapazitiv berührungssensitives OLED-Display 9 und/oder OLED-Displays 10 dargestellt, wobei die Betätigung der Taster über den Touchscreen erfolgt. Durch Integrieren von Displays in den Seitenfenster ist u. a. ein Öffnungssystem über Fingeridentifizierung möglich. Durch Integrieren eines Computers sind verschiedene Multimediafunktionen realisierbar.

Claims (15)

  1. Kapazitiv berührungssensitives OLED-Display für mobile Anwendungen zur Informationsdarstellung und Bedienung, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Substrat-Trägerplatte rückseitig eine und/oder mehrere Ausgabeeinheiten und/oder Anzeigeeinheiten in Form eines selbstleuchtenden Displays aufgebracht ist, sowie eine und/oder mehrere analoge Anzeigesysteme und/oder Displays integriert sind, und frontseitig eine und/oder mehrere berührungssensitive Eingabemöglichkeiten sowie Zusatztaster angeordnet sind.
  2. Kapazitiv berührungssensitives OLED-Display, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgabemöglichkeit 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.
  3. Kapazitiv berührungssensitives OLED-Display nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als berührungssensitive Eingabemöglichkeit ein kapazitiver Touchscreen zum Einsatz kommt.
  4. Kapazitiv berührungssensitives OLED-Display nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als berührungssensitive Eingabemöglichkeiten kapazitive und/oder resisitive Touchscreens zum Einsatz kommen.
  5. Kapazitiv berührungssensitives OLED-Display nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Substrat-Trägerplatte die Trägerplatte für die Eingabe- und Ausgabemöglichkeit ist.
  6. Kapazitiv berührungssensitives OLED-Display nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Substrat-Trägerplatte eine Glasscheibe und/oder Polymer-Folie und/oder Spiegel zum Einsatz kommt.
  7. Kapazitiv berührungssensitives OLED-Display nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Substrat-Trägerplatte eine Sicherheitsglasscheibe zum Einsatz kommt.
  8. Kapazitiv berührungssensitives OLED-Display nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontfolie des resitiven Touchscreens größer als die Ausgabemöglichkeit ist und gleichzeitig als abdeckende Folie für Designfronten und/oder folienabgedeckte Tastaturen dient.
  9. Kapazitiv berührungssensitives OLED-Display nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontfolie im Bereich außerhalb der Anzeigevorrichtung eine rückseitige Bedruckung aufweist.
  10. Kapazitiv berührungssensitives OLED-Display nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabemöglichkeit 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.
  11. Kapazitiv berührungssensitives OLED-Display nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass der kapazitive Touchscreen auf dem Glas-Substrat ebenfalls eine transparente leitende Indiumzinnoxid (ITO) aufweist, die durch eine aufgeschmolzene Glasschicht geschützt wird.
  12. Kapazitiv berührungssensitives OLED-Display nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeige- und Bedieneinheit als Öffnungsvorrichtung über Fingeridentifizierung dient.
  13. Kapazitiv berührungssensitives OLED-Display nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Computer zur Ansteuerung eingesetzt wird.
  14. Kapazitiv berührungssensitives OLED-Display nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere berührungssensitive OLED-Displays an einem Computer angeschlossen sind.
  15. Kapazitiv berührungssensitives OLED-Display nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Form und Gestaltung des kapazitiv berührungssensitives OLED-Displays entsprechend den Anforderungen gestaltet werden kann.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2010066245A1 (de) 2008-12-11 2010-06-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Organische leuchtdiode und beleuchtungsmittel
EP2955064A1 (de) * 2014-06-13 2015-12-16 Isoclima S.p.A. Fensterscheibe
DE102016003020A1 (de) 2016-03-12 2017-09-14 Audi Ag Eingabevorrichtung zum Erfassen einer manuellen Betätigung eines Nutzers

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