DE19615167A1

DE19615167A1 - Kontaktbedienungsfeld

Info

Publication number: DE19615167A1
Application number: DE19615167A
Authority: DE
Inventors: Hyeongdong Kim
Original assignee: Samsung Display Devices Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 1995-12-19
Filing date: 1996-04-17
Publication date: 1997-06-26
Also published as: GB2308448B; KR970049350A; US5986223A; GB9607274D0; GB2308448A; JPH09185458A

Description

Die Erfindung betrifft ein Kontaktbedienungsfeld, bei dem insbesondere die kontaktleitende Schicht durch phototransparente organische, leitende Filme ersetzt ist, die von sich aus leitfähig sind, so daß es nicht mehr notwendig ist, eine leitfähige Schicht aufzubringen und Rißbildungsprobleme in Verbindung mit der leitfähigen Schicht beseitigt sind.

Ein Kontakteingabesystem mit einem Kontaktbedienungsfeld, das die Position eines Gegenstandes bestimmt, der mit einer Kontaktfläche in Kontakt steht, wird in verschiedener Weise auf den Gebieten der Computergraphik, des Computerdesigns und bei computergestützten Herstellungssystemen verwandt. Ein Kon taktsystem besteht aus einem Digitalisierer, der auf einen Kontakt an einer bestimmten Stelle einer Kontaktfläche anspricht und mittels einer Berührung durch den Finger einer Bedienungs person aufgrund einer transparenten Deckschicht auf einer leitenden Fläche betätigt werden kann.

Das Arbeitsprinzip eines Kontaktbedienungsfeldes in einem Kontaktbedienungsfeldsystem ist folgendes:
Eine Kontaktfläche eines Kontaktbedienungsfeldes hat den gleichen spezifischen elektrischen Widerstand und ist mit einer Elektrode aus einem Material verbunden, dessen Leitfähigkeit größer als die der Kontaktfläche ist. Dieses Kontakteingabesystem besteht aus Einrichtungen, die nach dem Anlegen eines elek trischen Potentials über eine Kontaktfläche in einer ersten Richtung ein elektrisches Potential über die Kontaktfläche in einer zweiten Richtung oder einer Richtung legen, die senkrecht zur ersten Richtung ist. Wenn folglich der Kontakt durch den Finger einer Bedienungsperson oder durch einen Gegenstand wie beispielsweise einen Kontaktstift berührt wird, dann wird das elektrische Potential der berührten Position gemessen, das einem Abstand zwischen Positionen von Gegenständen auf der Kontakt fläche sowie einem Abstand zwischen einer Elektrode und einem Gegenstand entspricht. Das System besteht aus Einrichtungen, die nicht nur die x-y-Koordinaten liefern, sondern auch einen Z-Achsenwert auf der Grundlage von Druck- oder Positionsparametern bestimmen und liefern. Punktförmige Abstandsstücke bilden Stützen für einen Doppelfilm, wobei die Spitzen der Abstandsstücke die leitende Schicht 2′ leicht beschädigen können, wenn sie stark auf die leitende Schicht 2′ drücken, so daß darin Risse entstehen, deren Ursache in der Schärfe der Spitzen zu sehen ist. Durch eine Abstumpfung der Schärfe der Spitze unter Verwendung eines Klebstoffpolsters können gewisse Probleme der Rißbildung überwunden werden, es bleibt jedoch dennoch die Schwierigkeit, daß die abgestumpfte Spitze der Abstandsstücke schwierig herzustellen ist und daß es keine wesentlichen Gegenmaßnahmen für die Rißbildung in der leitenden Schicht gibt. Um diese Probleme zu überwinden, wird der Aufbau eines Kontaktbedienungsfeldes mit Doppelfilm verwandt, der in den Fig. 3 und 4 der zugehörigen Zeichnung dargestellt ist. Der Aufbau besteht aus leitenden Schichten 2, 2′, die am oberen Teil des Basis-Substrates 1 und am unteren Teil des Doppelfilmes 5, 5′ ausgebildet und durch isolierte, punktförmige Abstandsstücke 3 getrennt sind und einer darüber vorgesehenen harten Beschichtung.

Ein Kontaktbedienungsfeld mit diesem Aufbau arbeitet nach einem Prinzip, bei dem die Koordinatenwerte unter Verwendung von Positionsänderungen der Widerstandswerte erfaßt werden, wenn die leitende Substratschicht 2 des Basis-Substrates und die leitende Kontaktschicht 2′ des Filmes durch die Berührung mit einem Berührungsstift in Verbindung miteinander gebracht werden. Im allgemeinen wird Glas, ein Kunststoff oder ein anderes Sub stratmaterial für gedruckte Schaltungen oder ein fester Körper, wie beispielsweise ein Metallkörper mit einer Isolierschicht oder eine feste Platte mit einem Kunststoffmaterial in Form einer darauf ausgebildeten nachgiebigen Schicht als Basis-Substrat 1 benutzt.

Die leitenden Schichten 2, 2′ bestehen aus einem trans parenten, leitenden Material, im typischen Fall aus Indium-Tin- Oxid (ITO). Polyesterharze wie beispielsweise Polyäthylen terephtalat (PET) und Polykarbonat werden als Materialien für die Filme 5, 5′ benutzt.

Fig. 3 zeigt einen Aufbau mit leitenden Schichten auf beiden Seiten des unteren Filmes 5 und Fig. 4 zeigt einen Aufbau, bei dem nur die leitende Substratschicht 2 am oberen Teil des Basissubstrates und eine leitende Schicht, die damit in Ver bindung gebracht wird, vorgesehen sind, indem nur eine Seite des unteren Films 5 beschichtet ist.

Im allgemeinen wird ein Film mit einer Stärke von etwa 25 µm als unterer Film benutzt und die Stärke der leitenden Schicht kann bei etwa 100 Å liegen, wobei die leitende Schicht einen Flächenwiderstand von 300 Ω/ hat.

Mit dem Doppelfilmaufbau nach Fig. 3 und 4 kann das Problem der Rißbildung in gewissem Maße beseitigt werden. Es bleiben jedoch weiterhin Probleme, da dennoch Risse in der leitenden Schicht auftreten können, was zu Fehlern führt, da sich der Widerstandswert ändert und Gegenmaßnahmen diesbezüglich bisher nicht vorgesehen sind.

Durch die Erfindung sollen die Probleme in Verbindung mit dem Aufbringen der leitenden Schichten beseitigt werden, indem ein Kontaktbedienungsfeld geschaffen wird, bei dem der mit einer leitenden Schicht beschichtete Film durch einen phototrans parenten, organischen, leitenden Film ersetzt ist.

Dazu umfaßt das erfindungsgemäße Kontaktbedienungsfeld ein Substrat aus einem transparenten Isoliermaterial, eine leitende Substratschicht, die auf dem Substrat ausgebildet ist, punkt förmige Abstandstücke zwischen der leitenden Substratschicht und einer leitenden Kontaktschicht, wobei die leitende Kontaktschicht für eine Änderung des elektrischen Widerstandes bei einem äußeren Kontakt an den punktförmigen Abstandsstücken sorgt, welches Kontaktbedienungsfeld dadurch gekennzeichnet ist, daß die leitende Kontaktschicht aus einem phototransparenten, organi schen, leitenden Film besteht.

Gemäß der Erfindung kann die leitende Kontaktschicht, die aus einem phototransparenten, leitenden Film besteht, weiterhin eine übliche Hartbeschichtungsschicht auf der Oberfläche umfassen, um die Verschleiß- und Abriebfestigkeiten des photo transparenten, leitenden Filmes zu verbessern.

Die leitende Kontaktschicht gemäß der Erfindung kann weiterhin eine phototransparente, leitende Beschichtungsschicht auf einer oder beiden Seiten des phototransparenten, leitenden Filmes umfassen.

Die leitende Kontaktschicht gemäß der Erfindung kann eine dünne Schutzschicht, beispielsweise einen Polyesterfilmumfassen, der darauf ausgebildet ist.

Gemäß der Erfindung kann der phototransparente, organische, leitende Film einfach dadurch hergestellt werden, daß Metall- Oxid-Staub aus Indium-Oxid, Antimon-Oxid, Zinn-Oxid usw. einem üblichen Polymer-Material zur Bildung von Filmen mit einem Flächenwiderstand von 300 bis 800 Ω/ des Mischpolymers zugegeben wird.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbei spiels des erfindungsgemäßen Kontaktbedienungsfeldes,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines zweiten Ausführungs beispiels des erfindungsgemäßen Kontaktbedienungsfeldes und

Fig. 3 und 4 Querschnittsansichten von herkömmlichen Doppelfilmkontaktbedienungsfeldern.

Beispiel 1

Indium-Zinn-Oxid wurde auf ein transparentes, isoliertes Substrat 1 durch chemisches Aufdampfen geschichtet, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, um eine leitende, transparente Schicht 2 zu bilden. Punktförmige Abstandsstücke 3 aus einem Isoliermate rial wurden darauf vorgesehen und ein dünner, phototransparenter organischer, leitender Film 7 wurde darauf hartgeschichtet, um das Kontaktbedienungsfeld zu bilden.

Beispiel 2

Ein Kontaktbedienungsfeld wurde in der gleichen Weise wie beim Beispiel 1 hergestellt, allerdings mit der Ausnahme, daß eine weitere Filmschicht auf dem dünnen, phototransparenten organischen, leitenden Film 7 durch einen Klebstoff aufgebracht wurde, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.

Beispiel 3

Ein Kontaktbedienungsfeld wurde nach dem gleichen Verfahren wie beim Beispiel 2 hergestellt, allerdings mit der Ausnahme, daß Indium-Zinn-Oxid auf beide Seite des dünnen, phototransparenten, organischen, leitenden Filmes 7 geschichtet wurde.

Um die Qualität der obigen Beispiele von Kontaktbedienungs feldern zu bewerten, wurden die Widerstandseigenschaften der transparenten, leitenden Schicht 2 der Kontaktbedienungsfelder gemessen. Das Ergebnis ist in der folgenden Tabelle wiedergege ben:

Tabelle

Widerstandseigenschaft Verbesserung in Prozent
Beispiel 1
100
Beispiel 2	100
Beispiel 3	95

Aus der obigen Tabelle ist ersichtlich, daß die Widerstands eigenschaften um im wesentlichen 100 Prozent verbessert sind, und daß die Schwierigkeiten von Widerstandsänderungen durch Rißbil dungen beseitigt sind. Da ein Flächenwiderstand des phototrans parenten, organischen, leitenden Filmes von 300 Ω/, d. h. ein Widerstand, der für ein Kontaktbedienungsfeld benötigt wird, unter der Berücksichtigung der Phototransparenz schwierig zu erzielen ist, wurden die transparenten, leitenden Schichten aufgebracht. Ein besonders leistungsfähiger Aufbau des Kon taktbedienungsfeldes ergibt sich dann, wenn der Widerstandswert des phototransparenten, organischen, leitenden Filmes bei etwa 300-800 Ω/ liegt. Das Kontaktbedienungsfeld hat darüberhinaus einen wirtschaftlichen Vorteil, da es lange Zeit benutzt werden kann, weil der phototransparente, organische, leitende Film nicht beschädigt wird.

Claims

1. Kontaktbedienungsfeld, gekennzeichnet durch ein Substrat (1) aus einem transparenten Isoliermaterial, eine leitende Substratschicht (2), die auf dem Substrat (1) ausgebildet ist, punktförmige Abstandsstücke (3), die zwischen der leitenden Substratschicht (2) und einer leitenden Kontaktschicht (7) ausgebildet sind, die eine Änderung des elektrischen Widerstandes aufgrund eines äußeren Kontaktes an einem der punktförmigen Abstandsstücke (3) bewirkt.

2. Kontaktbedienungsfeld nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die leitende Kontaktschicht (7) aus einem photo transparenten, organischen, leitenden Film besteht.

3. Kontaktbedienungsfeld nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die leitende Kontaktschicht (7) weiterhin eine phototransparente, leitende Beschichtungsschicht auf einer oder beiden Seiten des phototransparenten organischen leitenden Filmes umfaßt.

4. Kontaktbedienungsfeld nach Anspruch 1 dadurch gekenn zeichnet, daß die leitende Kontaktschicht (7) weiterhin eine Schutzfilmschicht (5) auf dem phototransparenten, organischen, leitenden Film umfaßt.

5. Kontaktbedienungsfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Kontaktschicht (7) weiterhin eine Hartbeschichtungsschicht auf ihrer Oberfläche umfaßt.

6. Kontaktbedienungsfeld nach Anspruch 2 dadurch gekenn zeichnet, daß der phototransparente, organische, leitende Film (7) dadurch gebildet wird, daß Metall-Oxid-Staub, der aus Indium- Oxid, Antimon-Oxid oder Zinn-Oxid usw. besteht, einem Polymer- Material zur Bildung von Filmen zugegeben wird, die einen Flächenwiderstandswert von 300-800 Ω/ des Misch-Polymers haben.