EP1913461A2 - Berührungsbildschirm - Google Patents

Berührungsbildschirm

Info

Publication number
EP1913461A2
EP1913461A2 EP06764303A EP06764303A EP1913461A2 EP 1913461 A2 EP1913461 A2 EP 1913461A2 EP 06764303 A EP06764303 A EP 06764303A EP 06764303 A EP06764303 A EP 06764303A EP 1913461 A2 EP1913461 A2 EP 1913461A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrode
active layer
electrodes
touch screen
display surface
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Withdrawn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
EP06764303A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jens FÜRST
Debora Henseler
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens 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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1913461A2 publication Critical patent/EP1913461A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input 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
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input 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
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/13338—Input devices, e.g. touch panels

Definitions

  • the invention relates to a touch screen.
  • a touch screen includes a display panel, such as an LCD panel, and a touch-sensitive sensor panel. When touched, the sensor field responds, for example, to trigger a selected action or application.
  • Touch screens become u. a. used for private and industrial applications as a relatively simple and fast input option.
  • the touch screen may e.g. with a finger, as u. a. at ATMs, or served by a pen, as is the case with some PDAs.
  • the display panel and the touch-sensitive sensor field are usually produced as separate components and mechanically connected to one another.
  • the sensor array typically relies on a conventional display panel-like display, such as a display panel. an LCD, CRT or plasma screen, and is deposited on a separate substrate.
  • a display panel-like display such as a display panel. an LCD, CRT or plasma screen
  • touch screens are known in which the sensor array and the display panel are constructed on a common planar substrate.
  • the one planar side of the substrate is in this case provided with the display panel and the other planar side of the substrate is provided with the sensor field.
  • Resistive, capacitive and optical sensor fields are examples of well-known sensor fields.
  • WO 03/043294 A1 also discloses a multifunctional communication device with mechanical, acoustic, visual input and output means as well as transmitting and receiving devices for communication with other communication devices.
  • the visual input / output means is designed as a unit which can be rolled out of the communication device, can be pulled out, folded and / or folded.
  • Object of the present invention is to provide conditions for a touch screen can be performed as thin as possible.
  • a touch screen comprising a display surface, a structured planar first electrode comprising a plurality of first partial electrodes, a planar second electrode, and at least one first active layer disposed between the first and second electrodes, wherein the first partial electrodes first electrodes are driven so as to cooperate with the second electrode and the first active layer disposed therebetween, thereby displaying an image on the display surface, and organic photodetectors integrated with the touch screen having at least one second active layer of an organic material in which a signal associated with the touch location of the display surface is applied to the organic photodetectors when the display surface is touched.
  • image is to be understood in the broadest sense, so under an "image” in particular also displayed letters, numbers and
  • Suitable bendable or flexible display panels include polymer electronic components, display elements based on electrochromic materials, electrophoretic display elements, possibly also LCDs, but above all display elements based on organic materials, such as organic LEDs.
  • Organic LEDs are self-luminous, which is why a backlight can be dispensed with.
  • Electrochromic displays are readable like "electronic paper" because of their color change, and they also do not require backlighting, so that such a display panel can also be used as a touch screen, the sensor array should also be flexible or flexible Organic photodetectors are as flexible or flexible as organic According to the invention, the touch screen according to the invention therefore comprises organic photodetectors as touch-sensitive elements, which are also integrated in the touch screen. By integrating the photodetectors in the touch screen, it is possible to make the touch screen only slightly thicker than a display device without touch-sensitive elements ,
  • the planar first electrode additionally comprises second partial electrodes
  • the first active layer arranged between the first and second electrodes is an active layer of an organic material and the organic photodetectors comprise the second partial electrodes of the first electrode, thus upon touching the display surface, a signal associated with the touch location of the display surface is applied to the second sub-electrodes.
  • the touch screen according to the invention essentially comprises a pair of electrodes with at least one active layer of organic material interposed therebetween.
  • the first electrode is structured and comprises the first partial electrodes. These are driven so that an image to be displayed with the touch screen appears on the display surface.
  • a partial electrode of the first partial electrodes with subsequent organic active layer, the first active layer, and second electrode thus substantially corresponds to an organic LED. Each of these organic LEDs is in turn associated with a pixel of the displayed image.
  • Organic materials for the first active layer are, for example, polyfluorenes, polyspirofluorenes, polyphenylenevinylenes or organic molecules such as Alq3.
  • Polymers comprising organic active layers can e.g. by spin-coating, knife coating, screen printing, ink jet printing or similar printing techniques applied to the first electrode.
  • Small organic molecules comprising first active layers can be processed by vapor deposition.
  • the second sub-electrodes are associated with the organic photodetectors.
  • a partial electrode of the second partial electrodes with subsequent second active layer and second electrode essentially corresponds to an organic photodiode.
  • the readout of the individual organic photodiodes is preferably carried out in the reverse direction of the photodiodes.
  • the intensity with which the individual organic photodiodes are illuminated determines their diode currents. Touches e.g. an operator the display surface, then the corresponding photodiodes are covered. Through the corresponding photodiodes only a negligible electric current flows.
  • the first active layer and the second active one Layer an according to the structured first electrode structured active layer of organic material.
  • the touch screen according to the invention comprises the active layer of organic material structured in accordance with the structured first electrode
  • the active layer in the area in which it is used to display the image it is possible, on the one hand, for the active layer in the area in which it is used to display the image, to have the most suitable material for the image display and, on the other hand, for the active layer in the region in which it is designed as a photodiode, to use a material which is as suitable as possible for a photodiode.
  • Cheap materials for a photodiode include a blend of a good hole transporter and a good electron acceptor and transporter, such as polythiophene in admixture with excipient derivatives. This embodiment is particularly suitable when the first active layer is e.g. is applied by ink jet printing or vapor deposition through masks structured.
  • the partial electrodes of the first electrode can be operated in particular in the so-called active matrix or passive matrix control.
  • the first electrode is structured in a matrix-like manner in such a case and comprises rows and columns.
  • the individual lines are sequentially illuminated by multiplexing during a specific time period assigned to an image cycle. There is no "stagnant" image, but each line shines only a fraction of the time, but relatively bright.
  • Both the first and second electrodes are striped and perpendicular to each other, some of the pixels, for example, certain columns and / or rows , the second sub-electrodes are the first
  • the touch screen according to the invention comprises the active layer comprising the first active layer and the second active layer, then it is also possible for the active layer to have the property both of displaying an image and of being used as part of a photodiode. Then a time window between two image cycles can be provided. During the image cycle, both the pixels assigned to the first sub-electrodes and to the second sub-electrodes of the first electrode can then be used for imaging. During the time window, the pixels assigned to the second sub-electrodes are then used as photodiodes.
  • each of the sub-electrodes of the first electrode is driven or read out with one or more transistors.
  • all sub-electrodes intended for image display can then be activated.
  • the same transistors are also preferably used to read those sub-electrodes associated with the photodiodes.
  • the second sub-electrodes are not used for image display, it is provided to make the area of the second sub-electrodes smaller than the area of the first sub-electrodes. It is then possible to use fewer pixels for the photodiodes than for image display.
  • the first active layer and the second active layer are only an unstructured active layer of the same organic material.
  • This active layer must be usable both for image display and for a photodiode.
  • Examples of such an organic material are poly-phenylene-vinylenes (PPVs).
  • PSVs poly-phenylene-vinylenes
  • a touchscreen can then be foldable or rollable in particular.
  • the latter comprises a substrate having a planar first side and a planar second side, on the first side of which the first electrode is applied, the organic photodetector a structured third electrode comprising a plurality of third partial electrodes and a planar fourth electrode, between which the second active layer is arranged, wherein the third electrode is applied on the second side of the substrate or on the second electrode.
  • the organic photodetectors are not integrated into the electrodes provided for imaging, but form a separate layer system.
  • the third electrode and the fourth electrode, that is to say the electrodes assigned to the organic photodetectors, are made as transparent as possible, so that the image to be displayed appears through this layer system on the display surface.
  • the electrodes associated with the photodetectors and the electrodes used for imaging have separate leads. It is also possible to make the pixels assigned to the photodetectors larger than the pixels intended for image display.
  • the first active layer that is to say that active layer which is intended for imaging, consists of an inorganic or an organic material.
  • organic LEDs used for image display but in particular also electrochromic or electrophoretic display elements, and inorganic LEDs.
  • electrochromic or electrophoretic display elements can be made flexible or flexible, so it is provided according to a preferred variant of the touch screen according to the invention, the substrate, the first electrode, the second electrode, the third electrode, the fourth electrode, the first active layer, the second active layer and manufacture the display surface from a flexible and / or flexible material.
  • a touchscreen can then be foldable or rollable in particular.
  • Fig.l a touch screen with two electrodes in partial representation
  • Fig. 2 shows one of the two electrodes of the touch screen shown in FIG. 1 in partial Dar- position
  • FIGS. 3 to 5 each show a further touch screen in partial representation.
  • the touch screen 1 comprises a substrate 2 on which a planar structured first electrode 3 is arranged.
  • the structured first electrode 3 comprises, as shown in FIG. 2, a plurality of first partial electrodes 4 arranged in matrix form and second partial electrodes 5 shown hatched in FIG. 2.
  • the second partial electrodes 5 have a smaller area than the first partial electrodes 4 and the number of second partial electrodes 5 are substantially smaller than the number of the first partial electrodes 4.
  • an organic semiconductor layer 6 is applied, which in turn is provided with a planar second electrode 7.
  • the planar second electrode 7 is made of a relatively transparent material and is unstructured.
  • the planar second electrode 7 is in turn provided with a transparent protective layer, which represents the display surface 8 of the touch screen 1.
  • the protective layer may e.g. a polymer layer, an organic or inorganic multi-layer or a glass cap.
  • the organic semiconductor layer 6 is likewise structured in accordance with the planar first electrode 3 and comprises, in those regions which are arranged above the first partial electrodes 4, an organic material suitable for image reproduction, which in the case of the present exemplary embodiment comprises poly-phenylene -Vinyene includes.
  • thin-film transistors are furthermore arranged in the substrate 2, of which in each case one thin-film transistor is connected to one of the first partial electrodes 4 or 5 of the planar structured first electrode 3.
  • the thin-film transistors are in turn electrically connected to electrical leads 9 to a control device 10.
  • the control device 10 and the thin-film transistors connected to the first sub-electrodes 4 are designed to drive the individual first sub-electrodes 4 and the second electrode 7 such that an image to be displayed on the touch screen 1 appears on the display surface 8.
  • the individual first Electrodes 4 associated structured portions of the organic semiconductor layer 6 in conjunction with the corresponding areas of the second electrode 7 thus each represent an organic LED, which in turn are each associated with a pixel of the image displayed on the touch screen 1.
  • the organic semiconductor layer 6 is embodied in the regions which adjoin the second subelectrodes 5 of the first electrode 3 such that in each case a second subelectrode 5 with adjoining organic semiconductor layer 6 and corresponding regions of the second electrode 7 forms an organic photodiode.
  • polythiophene in the mixture with fullerene derivatives is used as the organic material.
  • the thin-film transistors of the substrate 2 associated with the second sub-electrodes 5 of the first electrode 3 in connection with the control device 10 are designed such that they measure the charge on the second sub-electrodes 5 that arises due to incidence of light on the touch screen 1. If an operator, not shown in the figures, for example, touches the display surface 8 with a finger, the corresponding photodiodes are covered, whereby the electric current flow in the corresponding photodiode changes. Because of the electrical signals read out from the thin film transistors associated with the second sub-electrodes 5 and applied to the second sub-electrodes 5, the control device 10 can determine the coordinates of the touch location on the display surface 8 which the operator touches.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a touch screen 30 according to the invention.
  • the touch screen 30 shown in FIG. 3 essentially differs from the touch screen 1 shown in FIGS. 1 and 2 in that an active layer 36 is provided between the two electrodes 3 and 7 an organic material is arranged, which is made both in the areas of the first partial electrodes 4 and in the areas of the second partial electrodes 5 of the same organic material.
  • the organic layer 36 consists of poly-phenylene-vinylenes.
  • the touch screen 30 shown in FIG. 3 can be activated according to the touch screen 1 shown in FIG. 1 or controlled as follows:
  • the control device 10 controls both the thin-film transistors connected to the first sub-electrodes 4 of the first electrode 3 and the second sub-electrodes 5 of the first electrode 3 to be connected to the second electrode 7 and the second sub-electrodes 5 organic active layer 36 display an image on the display surface 8 of the touch screen 30.
  • substantially all of the organic layer 36 is used to display the image during one image cycle.
  • a time window is provided.
  • the thin-film transistors of the second partial electrodes 5 associated with the second partial electrodes 5 of the first electrode 3 and the corresponding regions of the second electrode 7 and the corresponding regions of the organic active layer 36 interposed therebetween are connected as photodiodes.
  • the corresponding thin-film transistors read out the electrical signals at the second sub-electrodes 5, which in turn are evaluated by the control device 10.
  • the control device 10 determines the coordinates of a possible contact location on the display surface 8, which an operator touches.
  • the organic layer 36 is unstructured.
  • the organic layer 36 may also be similar to the organic layer 6 of the 1 illustrated touch screen 1 to be structured.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a touchscreen 40 in a partial representation.
  • the touch screen 40 comprises a substrate 42 on which a planar structured, a plurality of partial electrodes comprising the first electrode 43 is arranged. Each of the sub-electrodes is associated with a pixel of an image to be displayed with the touch screen 40.
  • the structured first electrode 43 is provided with an active layer 46, which in turn is provided with an at least semitransparent second electrode 47.
  • the second electrode 47 is provided with an at least semitransparent insulating layer 48.
  • a structured planar third electrode 49 comprising a plurality of partial electrodes is arranged on the insulation layer 48.
  • the structured third electrode 49 is at least semitransparent and provided with a further active layer 50, which in the case of the present exemplary embodiment is a polythiophene mixed with fuller-derivative-containing organic semiconductor layer.
  • the active layer 50 is in turn provided with a planar structured, at least semitransparent fourth electrode 51 comprising a plurality of partial electrodes, which in turn is coated with a transparent protective layer, which is the display surface 52 of the touch screen 40.
  • the third electrode 49 and the fourth electrode 51 are structured in a strip-like manner perpendicular to one another.
  • a control device controls thin-film transistors, not shown in FIG. 4, arranged in the substrate 42 such that it consists of the first electrode 43, the second electrode 47 and the active layer 46 first layer system generates an image displayed on the display surface 52.
  • the active one Layer 46 comprises an organic semiconductor material in the case of the present embodiment. The first layer system is thus operated in the active-matrix drive.
  • the second layer system comprising the third and fourth electrodes 49 and 51, as well as the active layer 50, is essentially a photodetector having a plurality of organic photodiodes arranged in matrix form, which are connected to the control device and serve as touch-sensitive elements.
  • the second layer system is operated in the case of the present embodiment in the passive matrix drive.
  • the second layer system in conjunction with the control device is designed in such a way that the charge distribution between the partial electrodes of the third electrode 49 and the partial electrodes of the fourth electrode 51 resulting from the incidence of light on the touch screen 40 is measured. If an operating person, not shown in the figures, for example touches the display surface 52 with a finger, the corresponding photodiodes are covered, whereby the electric current flow in the corresponding photodiodes changes. The electrical signals applied between the third electrode 49 and the fourth electrode 51 are read out with the control device. Based on these electrical signals, the controller then determines the coordinates of the touch location on the display surface 52 that the operator touches.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of a touch screen 53 in partial representation.
  • the touch screen 53 comprises a substrate 54, on one side of which a planar structured first electrode 55 comprising a plurality of partial electrodes is arranged.
  • the structured first electrode 55 is provided with an active layer 56, which in turn is provided with a second electrode 57.
  • the structured second electrode 57 is coated with a protective layer 58.
  • the second side of the substrate 54 is coated with a planar structured, comprising a plurality of partial electrodes third electrode 59, which in turn is provided with an active layer 60.
  • a planar fourth electrode 61 Arranged on the active layer 60 is a planar fourth electrode 61, which in turn is coated with an at least semitransparent layer representing the display surface 62 of the touch screen 53.
  • a thin-film transistor is connected to a respective partial electrode of the structured first electrode 55 and to a partial electrode of the structured third electrode 59.
  • the thin-film transistors of the substrate 54 are in turn connected to an electrical line 63 with a control device 64.
  • the active layer 56 composed of the substrate 54, the first electrode 55, the second electrode 57 and the intermediate therebetween constitutes a display device which is controlled by the control device 64 such that a displayable surface 62 is displayed Image is displayed.
  • the planar third electrode 59, the planar fourth electrode 61 and the intermediate active layer 60 which in the case of the present exemplary embodiment is an organic semiconductor layer composed of a mixture of a polythiophene and fullerene derivatives, are controlled by the control device 64 in such a way that that this layer system represents a touch-sensitive element.
  • the laminar third electrode 59, the planar fourth electrode 61 and the layered active layer 60 having an intermediate layer system, and the substrate 55 are made of at least one semitransparent material. so that the image to be displayed can be seen through this layer system.
  • the touch screen according to the invention can also be executed with a passive matrix drive.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Berührungsbildschirm (1, 30, 40, 53), aufweisend eine Anzeigeoberfläche (8, 52, 62), eine mehrere erste Teilelektroden (4) umfassende strukturierte flächenhafte erste Elektrode (3, 43, 55), eine flächenhafte zweite Elektrode (7, 47, 57), und wenigstens eine zwischen der ersten Elektrode (3, 43, 55) und zweiten Elektrode (7, 47, 57) angeordnete erste aktive Schicht (6, 36, 46, 56). Die ersten Teilelektroden (4) der ersten Elektrode (3, 43, 55) werden derart angesteuert, sodass sie mit der zweiten Elektrode (7, 47, 57) und der zwischen ihnen angeordneten ersten aktiven Schicht (6, 36, 56) zusammenwirken und dadurch ein Bild auf der Anzeigeoberfläche (8, 52, 62) angezeigt wird. Der Berührungsbildschirm (1, 30, 40, 53) weist ferner in den Berührungsbildschirm (1, 30, 40, 50) integrierte organische Fotodetektoren mit wenigstens einer zweiten aktiven Schicht (6, 36, 50, 60) aus einem organischen Material auf. An den organischen Fotodetektoren liegt bei Berührung der Anzeigeoberfläche (8, 52, 62) ein dem Berührungsort der Anzeigeoberfläche (8, 52, 62) zugeordnetes Signal an.

Description

Berührungsbildschirm
Die Erfindung betrifft einen Berührungsbildschirm.
Ein Berührungsbildschirm (Touchscreen) umfasst ein Anzeigefeld, beispielsweise ein LCD-Anzeigefeld, und ein berührungsempfindliches Sensorfeld. Bei Berührung reagiert das Sensor- feld, um beispielsweise eine ausgewählte Aktion oder Anwendung auszulösen. Berührungsbildschirme werden u. a. für private und industrielle Anwendungen als relativ einfache und schnelle Eingabemöglichkeit eingesetzt. Der Berührungsbildschirm kann z.B. mit einem Finger, wie dies u. a. bei Geldau- tomaten bekannt ist, oder mit einem Stift, wie dies bei manchen PDAs vorgesehen ist, bedient werden.
Das Anzeigefeld und das berührungsempfindliche Sensorfeld werden üblicherweise als separate Bauteile gefertigt und me- chanisch miteinander verbunden. Das Sensorfeld setzt üblicherweise auf einem herkömmlichen, das Anzeigefeld umfassenden Bildschirm, wie z.B. einem LCD-, CRT- oder Plasmabildschirm, auf und ist auf einem separaten Substrat aufgebracht. Aus der US 2002/0171610 Al und der US 2002/0186208 Al sind auch Berührungsbildschirme bekannt, bei denen das Sensorfeld und das Anzeigefeld auf einem gemeinsamen flächenhaften Substrat aufgebaut sind. Die eine flächenhafte Seite des Substrats ist dabei mit dem Anzeigefeld und die andere flächenhafte Seite des Substrats ist mit dem Sensorfeld versehen. Resistive, kapazitive und optische Sensorfelder sind Beispiele bekannter Sensorfelder.
Auf der SID-Konferenz 2003 wurde ferner ein 2,4 X 2,4 Inch großer TFT LCD Bildschirm mit eingebettetem 60x60 a-Si Foto- detektor-Array vorgestellt (vgl. Willem den Boer et. al . ,
„Active Matrix LCD with Integrated Optical Touch Screen", SID International Symposium Digest of Technical Papers, Mai 2003, Vol. 34, Ausgabe 1, Seiten 1494-1497) . In der WO 03/043294 Al ist außerdem ein multifunktionelles Kommunikationsgerät mit mechanischen, akustischen, visuellen Ein- und Ausgabemitteln, sowie Sende- und Empfangseinrichtun- gen zur Kommunikation mit weiteren Kommunikationsgeräten offenbart. Das visuelle Ein-/Ausgabemittel ist als eine aus dem Kommunikationsgerät ausrollbare, ausziehbare, klappbare und/oder faltbare Einheit ausgebildet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Vorraussetzungen zu schaffen, damit ein Berührungsbildschirm möglichst dünn ausgeführt werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch einen Berührungs- bildschirm, aufweisend eine Anzeigeoberfläche, eine mehrere erste Teilelektroden umfassende strukturierte flächenhafte erste Elektrode, eine flächenhafte zweite Elektrode, und wenigstens eine zwischen der ersten und zweiten Elektrode angeordnete erste aktive Schicht, wobei die ersten Teilelektroden der ersten Elektrode derart angesteuert werden, sodass sie mit der zweiten Elektrode und der zwischen ihnen angeordneten ersten aktiven Schicht zusammenwirken und dadurch ein Bild auf der Anzeigeoberfläche angezeigt wird, sowie in den Berührungsbildschirm integrierte organische Fotodetektoren mit we- nigstens einer zweiten aktiven Schicht aus einem organischen Material, wobei an den organischen Fotodetektoren bei Berührung der Anzeigeoberfläche ein dem Berührungsort der Anzeigeoberfläche zugeordnetes Signal anliegt. Der Begriff „Bild" ist im weitesten Sinne zu verstehen. So soll unter einem „Bild" insbesondere auch angezeigte Buchstaben, Zahlen und
Zeichen verstanden sein, also jegliche Art von auf der Anzeigeoberfläche darzustellender Information.
Insbesondere mobile Geräte, wie z.B. tragbare Telefone oder PDAs, werden einerseits immer kleiner, sollen andererseits aber auch ein relativ großes Anzeigefeld haben. Aufrollbare oder faltbare Anzeigefelder sind daher in der Entwicklung. Solche Anzeigefelder sollten möglichst dünn und wenn möglich auch biegsam sein. Geeignete biegbare bzw. flexible Anzeigefelder umfassen Polymerelektronikbauteile, Anzeigeelemente auf der Basis von elektrochromen Materialien, elektrophoreti- sche Anzeigeelemente, unter Umständen auch LCDs, aber vor al- lern Anzeigeelemente auf Basis von organischen Materialien, wie beispielsweise organische LEDs. Organische LEDs sind selbstleuchtend, weshalb auf eine Hintergrundbeleuchtung verzichtet werden kann. Elektrochrome Anzeigeelemente sind wegen ihrer Änderung der Farbe wie „elektronisches Papier" ablesbar und benötigen ebenfalls keine Hintergrundbeleuchtung. Damit ein solches Anzeigefeld auch als Berührungsbildschirm verwendbar ist, sollte das Sensorfeld ebenfalls biegsam bzw. flexibel sein. Organische Fotodetektoren sind ähnlich flexibel bzw. biegsam wie organische LEDs. Der erfindungsgemäße Berührungsbildschirm umfasst daher erfindungsgemäß organische Fotodetektoren als berührungsempfindliche Elemente, die zudem in den Berührungsbildschirm integriert sind. Durch die Integration der Fotodetektoren in den Berührungsbildschirm ist es möglich, den Berührungsbildschirm wenn, dann nur unwesentlich dicker auszuführen, als eine Anzeigevorrichtung ohne berührungsempfindliche Elemente.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Berührungsbildschirms umfasst die flächenhafte erste Elektro- de zusätzlich zweite Teilelektroden, ist die zwischen der ersten und zweiten Elektrode angeordnete erste aktive Schicht eine aktive Schicht aus einem organischen Material und umfassen die organischen Fotodetektoren die zweiten Teilelektroden der ersten Elektrode, sodass bei Berührung der Anzeigeober- fläche ein dem Berührungsort der Anzeigefläche zugeordnetes Signal an den zweiten Teilelektroden anliegt. Somit umfasst der erfindungsgemäße Berührungsbildschirm im Wesentlichen ein Elektrodenpaar mit wenigstens einer dazwischen angeordneten aktiven Schicht aus einem organischen Material. Die erste Elektrode ist strukturiert und umfasst die ersten Teilelektroden. Diese werden derart angesteuert, dass dadurch ein mit dem Berührungsbildschirm anzuzeigendes Bild auf der Anzeigeoberfläche erscheint. Eine Teilelektrode der ersten Teilelektroden mit anschließender organische aktiver Schicht, der ersten aktiven Schicht, und zweiter Elektrode entspricht somit im Wesentlichen einer organischen LED. Jede dieser organischen LEDs ist wiederum einem Pixel des angezeigten Bildes zugeordnet.
Organische Materialien für die erste aktive Schicht sind beispielsweise Polyfluorene, Polyspirofluorene, Polyphenylenvi- nylene oder organische Moleküle wie Alq3. Polymere umfassende organische aktive Schichten können z.B. mittels Rotationsbe- schichtung (Spin-Coating) , Rakeln, Siebdruck, Tintenstrahl- druck oder ähnlichen Drucktechniken auf die erste Elektrode aufgebracht werden. Kleine organische Moleküle umfassende erste aktive Schichten können durch Aufdampfprozesse verarbeitet werden.
Die zweiten Teilelektroden sind den organischen Fotodetektoren zugeordnet. Eine Teilelektrode der zweiten Teilelektroden mit anschließender zweiter aktiver Schicht und zweiter Elektrode entspricht im Wesentlichen einer organischen Fotodiode. Somit ist es vorgesehen, dass nicht alle Pixel des Berührungsbildschirmes zur Bildwiedergabe bestimmt sind, sondern einige der Pixel, und zwar die den zweiten Teilelektroden zu- geordneten Pixel, als berührungsempfindliche Elemente, d.h. als Fotodetektoren verwendet werden.
Das Auslesen der einzelnen organischen Fotodioden erfolgt bevorzugt in Sperrrichtung der Fotodioden. Dadurch bestimmt die Intensität, mit der die einzelnen organischen Fotodioden beleuchtet werden, deren Diodenströme. Berührt z.B. eine Bedienperson die Anzeigeoberfläche, dann werden die entsprechenden Fotodioden abgedeckt. Durch die entsprechenden Fotodioden fließt nur noch ein vernachlässigbarer elektrischer Strom.
Gemäß einer Variante des erfindungsgemäßen Berührungsbildschirms ist die erste aktive Schicht und die zweite aktive Schicht eine entsprechend der strukturierten ersten Elektrode strukturierte aktive Schicht aus organischem Material.
Umfasst der erfindungsgemäße Berührungsbildschirm die ent- sprechend der strukturierten ersten Elektrode strukturierte aktive Schicht aus organischem Material, so ist es möglich, einerseits für die aktive Schicht in dem Bereich, in der sie zur Darstellung des Bildes verwendet wird, ein für die Bilddarstellung möglichst geeignetes Material zu verwenden, und andererseits für die aktive Schicht in dem Bereich, in der sie als Fotodiode ausgelegt ist, ein für eine Fotodiode möglichst geeignetes Material zu verwenden. Günstige Materialien für eine Fotodiode umfassen ein Blend aus einem guten Lochtransporter und einem guten Elektronen-akzepter und -trans- porter, wie beispielsweise Polythiophen im Gemisch mit Fulle- renderivaten . Diese Ausführungsform bietet sich insbesondere dann an, wenn die erste aktive Schicht z.B. durch Tinten- strahldruck oder Aufdampfen durch Masken strukturiert aufgebracht wird.
Die Teilelektroden der ersten Elektrode können insbesondere in der so genannten Aktiv-Matrix- oder Passiv-Matrix- Ansteuerung betrieben werden. Die erste Elektrode ist in einem solchen Fall matrixförmig strukturiert und umfasst Zeilen und Spalten.
Bei einer Passiv-Matrix Ansteuerung werden die einzelnen Zeilen durch Multiplexing während einer bestimmten, einem Bildzyklus zugeordneten Zeitdauer sequentiell zum Leuchten ge- bracht. Es entsteht kein „stehendes" Bild, sondern jede Zeile leuchtet nur einen Bruchteil während der Zeitdauer, dafür jedoch relativ hell. Sowohl die erste als auch die zweite Elektrode sind streifenartig und senkrecht zueinander strukturiert. Manche der Pixel, beispielsweise bestimmten Spalten und/oder Zeilen, sind den zweiten Teilelektroden der ersten
Elektrode zugeordnet, d.h. einige der Zeilen und/oder Spalten werden nicht zur Bilddarstellung verwendet, sondern sind als Fotodioden ausgelegt. Umfasst der erfindungsgemäße Berührungsbildschirm die die erste aktive Schicht und die zweite aktive Schicht umfassende aktive Schicht, so ist es auch möglich, dass die aktive Schicht die Eigenschaft sowohl zur Darstellung eines Bildes hat, als auch als Teil einer Fotodiode verwendet werden kann. Dann kann ein Zeitfenster zwischen zwei Bildzyklen vorgesehen sein. Während des Bildzyklus können dann sowohl die den ersten Teilelektroden als auch die den zweiten Teilelektroden der ersten Elektrode zugeordneten Pixel zur Bilddarstellung verwendet werden. Während des Zeitfensters werden dann die den zweiten Teilelektroden zugeordneten Pixel als Fotodioden verwendet .
Bei einer Aktiv-Matrix-Ansteuerung wird jede der Teilelektroden der ersten Elektrode mit einem oder mehreren Transistoren angesteuert bzw. ausgelesen. Während eines Bildzyklus können dann alle zur Bilddarstellung vorgesehenen Teilelektroden angesteuert werden. Dieselben Transistoren werden bevorzugt auch zum Auslesen derjenigen Teilelektroden verwendet, die den Fotodioden zugeordnet sind. Bei dieser Art der Ansteuerung ist es ebenfalls möglich, die den Fotodioden zugeordneten Teilelektroden, d.h. die zweiten Teilelektroden, sowohl zur Bilddarstellung als auch als Fotodiode zu verwenden.
Insbesondere wenn die zweiten Teilelektroden nicht zur Bilddarstellung verwendet werden, ist es vorgesehen, die Fläche der zweiten Teilelektroden kleiner als die Fläche der ersten Teilelektroden auszuführen. Es können dann auch weniger Pixel für die Fotodioden als zur Bilddarstellung verwendet werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Berührungsbildschirms ist die erste aktive Schicht und die zweite aktive Schicht nur eine unstrukturierte aktive Schicht aus demselben organischen Material. Diese aktive Schicht muss sowohl zur Bilddarstellung als auch für eine Fotodiode verwendbar sein. Beispiele eines solchen organischen Materials sind Poly-Phenylen-Vinylene (PPVs) . Ein solcher Berührungsbildschirm kann relativ preisgünstig hergestellt werden.
Weil aktive Schichten aus einem organischen Material relativ flexibel sind, ist es gemäß einer besonders bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Berührungsbildschirms vorgesehen, die erste Elektrode, die zweite Elektrode, die erste aktive Schicht, die zweite aktive Schicht und die Anzeigeoberfläche aus einem biegsamen und/oder flexiblem Material zu fertigen. Ein solcher Berührungsbildschirm kann dann insbesondere faltbar oder auch rollbar sein.
Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Berührungsbildschirms ist es vorgesehen, dass dieser ein, eine flächenhafte erste Seite und eine flächenhafte zweite Seite aufweisendes Substrat umfasst, auf dessen erster Seite die erste Elektrode aufgetragen ist, der organische Fotodetektor eine, mehrere dritte Teilelektroden umfassende strukturierte dritte Elektrode und eine flächenhafte vierte Elektrode auf- weist, zwischen denen die zweite aktive Schicht angeordnet ist, wobei die dritte Elektrode auf der zweiten Seite des Substrats oder auf der zweiten Elektrode aufgetragen ist. Gemäß dieser Ausführungsform sind die organischen Fotodetektoren nicht in die zur Bilddarstellung vorgesehenen Elektroden integriert, sondern bilden ein separates Schichtsystem. Die dritte Elektrode und die vierte Elektrode, also die den organischen Fotodetektoren zugeordneten Elektroden sind möglichst transparent ausgeführt, damit das darzustellende Bild durch dieses Schichtsystem hindurch auf der Anzeigefläche er- scheint. Die den Fotodetektoren zugeordneten Elektroden und die zur Bilddarstellung verwendeten Elektroden haben separate Zuleitungen. Es ist auch möglich, die den Fotodetektoren zugeordneten Pixel größer als die zur Bilddarstellung vorgesehenen Pixel auszuführen. Bei dieser Ausführungsform des er- findungsgemäßen Berührungsbildschirms besteht die erste aktive Schicht, also diejenige aktive Schicht, die zur Bilddarstellung vorgesehen ist, aus einem anorganischen oder einem organischen Material. Somit können nicht nur organische LEDs zur Bilddarstellung eingesetzt werden, sondern insbesondere auch elektrochrome oder elektrophoretische Anzeigeelemente, sowie anorganische LEDs.
Insbesondere elektrochrome oder elektrophoretische Anzeigeelemente, aber auch organische Anzeigeelemente, z.B. organische LEDs, können biegsam oder flexibel ausgeführt werden, sodass es nach einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Berührungsbildschirms vorgesehen ist, das Substrat, die erste Elektrode, die zweite Elektroden, die dritte Elektrode, die vierte Elektrode, die erste aktive Schicht, die zweite aktive Schicht und die Anzeigeoberfläche aus einem biegsamen und/oder flexiblem Material zu fertigen. Ein solcher Berührungsbildschirm kann dann insbesondere faltbar oder auch rollbar sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
Fig.l einen Berührungsbildschirm mit zwei Elektroden in teilweiser Darstellung,
Fig. 2 eine der beiden Elektroden des in der Fig. 1 gezeigten Berührungsbildschirms in teilweiser Dar- Stellung und
Fig. 3 bis 5 jeweils einen weiteren Berührungsbildschirm in teilweiser Darstellung.
Die Figur 1 zeigt eine erste bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Berührungsbildschirmes 1. Der Berührungsbildschirm 1 umfasst ein Substrat 2, auf dem eine flächenhafte strukturierte erste Elektrode 3 angeordnet ist. Die strukturierte erste Elektrode 3 umfasst, wie in der Figur 2 darge- stellt, mehrere matrixförmig angeordnete erste Teilelektroden 4 und in der Figur 2 schraffiert dargestellte zweite Teilelektroden 5. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles haben die zweiten Teilelektroden 5 eine kleinere Fläche als die ersten Teilelektroden 4 und die Anzahl der zweiten Teilelektroden 5 ist wesentlich kleiner als die Anzahl der ersten Teilelektroden 4.
Auf der flächenhaften strukturierten ersten Elektrode 3 ist eine organische Halbleiterschicht 6 aufgetragen, die wiederum mit einer flächenhaften zweiten Elektrode 7 versehen ist. Die flächenhafte zweite Elektrode 7 ist aus einem relativ transparenten Material gefertigt und ist unstrukturiert. Die flä- chenhafte zweite Elektrode 7 ist wiederum mit einer transparenten Schutzschicht, die die Anzeigeoberfläche 8 des Berührungsbildschirmes 1 darstellt. Die Schutzschicht kann z.B. eine Polymerschicht, eine organische oder anorganische Multi- schicht oder eine Glaskappe sein.
Die organische Halbleiterschicht 6 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles ebenfalls entsprechend der flächenhaften ersten Elektrode 3 strukturiert und umfasst in denjenigen Bereichen, die über den ersten Teilelektroden 4 angeordnet sind, ein zu einer Bildwiedergabe geeignetes organisches Material, das im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles Poly-Phenylen-Vinyene umfasst.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles sind ferner im Substrat 2 in den Figuren nicht dargestellte Dünnschicht- Transistoren angeordnet, von denen jeweils ein Dünnschicht- Transistor mit jeweils einer der ersten Teilelektroden 4 oder 5 der flächenhaften strukturierten ersten Elektrode 3 verbunden ist. Die Dünnschicht-Transistoren sind wiederum mit elektrischen Leitungen 9 mit einer Steuerungsvorrichtung 10 elektrisch verbunden.
Die Steuerungsvorrichtung 10 und die mit den ersten Teilelektroden 4 verbundenen Dünnschicht-Transistoren sind derart ausgeführt, dass sie die einzelnen ersten Teilelektroden 4 und die zweite Elektrode 7 derart ansteuern, sodass auf der Anzeigeoberfläche 8 ein mit dem Berührungsbildschirm 1 darzustellendes Bild erscheint. Die den einzelnen ersten Teil- elektroden 4 zugeordneten strukturierten Teilbereiche der organischen Halbleiterschicht 6 in Verbindung mit den entsprechenden Bereichen der zweiten Elektrode 7 stellen somit jeweils eine organische LED dar, die wiederum jeweils einem Pi- xel des mit dem Berührungsbildschirm 1 dargestellten Bildes zugeordnet sind.
Die organische Halbleiterschicht 6 ist in den Bereichen, die an die zweiten Teilelektroden 5 der ersten Elektrode 3 an- schließen, derart ausgeführt, dass jeweils eine zweite Teilelektrode 5 mit daran anschließender organischer Halbleiterschicht 6 und entsprechenden Bereichen der zweiten Elektrode 7 eine organische Fotodiode bilden. Als organisches Material wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel Polythiophen im Ge- misch mit Fullerenderivaten verwendet.
Die den zweiten Teilelektroden 5 der ersten Elektrode 3 zugeordneten Dünnschicht-Transistoren des Substrates 2 in Verbindung mit der Steuerungsvorrichtung 10 sind derart ausgeführt, dass sie die durch einen Lichteinfall auf den Berührungsbildschirm 1 entstehende Ladung an den zweiten Teilelektroden 5 messen. Berührt eine in den Figuren nicht dargestellte Bedienperson beispielsweise mit einem Finger die Anzeigeoberfläche 8, so werden die entsprechenden Fotodioden abgedeckt, wodurch sich der elektrische Stromfluss in der entsprechenden Fotodiode ändert. Aufgrund der mit den den zweiten Teilelektroden 5 zugeordneten Dünnschicht-Transistoren ausgelesenen, an den zweiten Teilelektroden 5 anliegenden elektrischen Signalen kann die Steuerungsvorrichtung 10 die Koordinaten des Berührungsortes auf der Anzeigenoberfläche 8 bestimmen, den die Bedienperson berührt.
Die Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Berührungsbildschirmes 30. Der in der Figur 3 gezeigte Berührungsbildschirm 30 unterscheidet sich von dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Berührungsbildschirm 1 im Wesentlichen darin, dass zwischen den beiden Elektroden 3 und 7 eine aktive Schicht 36 aus einem organischen Material angeordnet ist, das sowohl in den Bereichen der ersten Teilelektroden 4 als auch in den Bereichen der zweiten Teilelektroden 5 aus demselben organischen Material gefertigt ist. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles besteht die or- ganische Schicht 36 aus Poly-Phenylen-Vinylene .
Je nach verwendeter Steuervorrichtung 10 kann der in der Figur 3 gezeigte Berührungsbildschirm 30 entsprechend dem in der Figur 1 dargestellten Berührungsbildschirm 1 angesteuert oder wie folgt angesteuert werden:
Während eines Bildzyklus steuert die Steuerungsvorrichtung 10 sowohl die Dünnschicht-Transistoren, die mit den ersten Teilelektroden 4 der ersten Elektrode 3 verbunden sind, als auch die zweiten Teilelektroden 5 der ersten Elektrode 3 derart an, dass diese in Verbindung mit der zweiten Elektrode 7 und der organischen aktiven Schicht 36 ein Bild auf der Anzeigeoberfläche 8 des Berührungsbildschirmes 30 anzeigen. Somit wird im Wesentlichen die gesamte organische Schicht 36 wäh- rend eines Bildzyklus zur Anzeige des Bildes verwendet.
Zwischen zwei nacheinander folgenden Bildzyklen ist ein Zeitfenster vorgesehen. Während des Zeitfensters sind die mit den zweiten Teilelektroden 5 der ersten Elektrode 3 zugeordneten Dünnschicht-Transistoren der zweiten Teilelektroden 5, sowie die entsprechenden Bereiche der zweiten Elektrode 7 und die entsprechenden Bereiche der dazwischen angeordneten organischen aktiven Schicht 36 als Fotodioden geschaltet. Die entsprechenden Dünnschicht-Transistoren lesen die an den zweiten Teilelektroden 5 elektrischen Signale aus, die wiederum von der Steuerungsvorrichtung 10 ausgewertet werden. Aufgrund der Auswertung ermittelt die Steuerungsvorrichtung 10 die Koordinaten eines eventuellen Berührungunsortes auf der Anzeigeoberfläche 8, den eine Bedienperson berührt.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles ist die organische Schicht 36 unstrukturiert. Die organische Schicht 36 kann jedoch auch ähnlich der organischen Schicht 6 des in der Figur 1 dargestellten Berührungsbildschirms 1 strukturiert sein.
Die Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Be- rührungsbildschirmes 40 in teilweiser Darstellung. Der Berührungsbildschirm 40 umfasst ein Substrat 42, auf dem eine flächenhafte strukturierte, mehrere Teilelektroden umfassende erste Elektrode 43 angeordnet ist. Jede der Teilelektroden ist einem Pixel eines mit dem Berührungsbildschirm 40 darzu- stellenden Bildes zugeordnet. Die strukturierte erste Elektrode 43 ist mit einer aktiven Schicht 46 versehen, die wiederum mit einer zumindest semitransparenten zweiten Elektrode 47 versehen ist. Die zweite Elektrode 47 ist mit einer zumindest semitransparenten Isolationsschicht 48 versehen.
Auf der Isolationsschicht 48 ist wiederum eine strukturierte flächenhafte, mehrere Teilelektroden umfassende dritte Elektrode 49 angeordnet ist. Die strukturierte dritte Elektrode 49 ist zumindest semitransparent und mit einer weiteren aktiven Schicht 50, die im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles ein Polythiophen gemischt mit Fullerenderivaten umfassende organische Halbleiterschicht ist, versehen. Die aktive Schicht 50 ist wiederum mit einer flächenhaften strukturierten, mehrere Teilelektroden umfassenden zumindest semitrans- parenten vierten Elektrode 51 versehen, die wiederum mit einer transparenten Schutzschicht, die die Anzeigeoberfläche 52 des Berührungsbildschirmes 40 darstellt, überzogen ist. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind die dritte Elektrode 49 und die vierte Elektrode 51 senkrecht zueinander streifenförmig strukturiert.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels steuert eine in der Figur 4 nicht dargestellte Steuerungsvorrichtung in dem Substrat 42 angeordnete, in der Figur 4 nicht gezeigte Dünnschicht-Transistoren derart an, dass das aus der ersten Elektrode 43, der zweiten Elektrode 47 und der aktiven Schicht 46 bestehende erste Schichtsystem ein auf der Anzeigeoberfläche 52 angezeigtes Bild generiert. Die aktive Schicht 46 umfasst im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein organisches Halbleitermaterial. Das erste Schichtsystem wird somit in der Aktiv-Matrix-Ansteuerung betrieben.
Das die dritte und vierte Elektroden 49 und 51, sowie die aktive Schicht 50 umfassende zweite Schichtsystem ist im Wesentlichen ein Fotodetektor mit mehreren matrixförmig angeordneten organischen Fotodioden, die mit der Steuerungsvorrichtung verbunden sind und als berührungsempfindliche EIe- mente dienen. Das zweite Schichtsystem wird im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels in der Passiv-Matrix- Ansteuerung betrieben.
Das zweite Schichtsystem in Verbindung mit der Steuerungsvor- richtung ist derart ausgeführt, dass die durch einen Lichteinfall auf den Berührungsbildschirm 40 entstehende Ladungsverteilung zwischen den Teilelektroden der dritten Elektrode 49 und den Teilelektroden der vierten Elektrode 51 gemessen wird. Berührt eine in den Figuren nicht dargestellte Bedien- person beispielsweise mit einem Finger die Anzeigeoberfläche 52, so werden die entsprechenden Fotodioden abgedeckt, wodurch sich der elektrische Stromfluss in den entsprechenden Fotodioden ändert. Die zwischen der dritten Elektrode 49 und der vierten Elektrode 51 anliegenden elektrischen Signale werden mit der Steuerungsvorrichtung ausgelesen. Aufgrund dieser elektrischen Signale bestimmt daraufhin die Steuerungsvorrichtung die Koordinaten des Berührungsortes auf der Anzeigenoberfläche 52, den die Bedienperson berührt.
Die Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Berührungsbildschirmes 53 in teilweiser Darstellung. Der Berührungsbildschirm 53 umfasst ein Substrat 54, auf dessen einer Seite eine flächenhafte strukturierte, mehrere Teilelektroden umfassende erste Elektrode 55 angeordnet ist. Die struktu- rierte erste Elektrode 55 ist mit einer aktiven Schicht 56 versehen, die wiederum mit einer zweiten Elektrode 57 versehen ist. Die strukturierte zweite Elektrode 57 ist mit einer Schutzschicht 58 überzogen. Die zweite Seite des Substrats 54 ist mit einer flächenhaften strukturierten, mehrere Teilelektroden umfassenden dritten Elektrode 59 überzogen, die wiederum mit einer aktiven Schicht 60 versehen ist. Auf der aktiven Schicht 60 ist eine flächenhafte vierte Elektrode 61 angeordnet, die wiederum mit einer zumindest semitransparenten Schicht, die die Anzeigenoberfläche 62 des Berührungsbildschirms 53 darstellt, überzogen ist.
In dem Substrat 54 sind in der Figur 5 nicht dargestellte Dünnschicht-Transistoren angeordnet, von denen jeweils ein Dünnschicht-Transistor mit jeweils einer Teilelektrode der strukturierten ersten Elektrode 55 sowie mit einer Teilelekt- rode der strukturierten dritten Elektrode 59 verbunden ist. Die Dünnschicht-Transistoren des Substrats 54 sind wiederum mit einer elektrischen Leitung 63 mit einer Steuerungsvorrichtung 64 verbunden.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles stellt das aus dem Substrat 54, der ersten Elektrode 55, der zweiten Elektrode 57 und der dazwischen angeordneten aktiven Schicht 56 eine Anzeigevorrichtung dar, die mit der Steuerungsvorrichtung 64 derart angesteuert wird, sodass auf der Anzeige- Oberfläche 62 ein darzustellendes Bild angezeigt wird.
Das aus der flächenhaften dritten Elektrode 59, der flächenhaften vierten Elektrode 61 und der dazwischen liegenden aktiven Schicht 60, die im Falle des vorliegenden Ausführungs- beispieles eine organische Halbleiterschicht aus einem Gemisch aus einem Polythiophen und Fullerenderivaten ist, wird durch die Steuerungsvorrichtung 64 derart angesteuert, dass dieses Schichtsystem ein berührungsempfindliches Element darstellt. Das die flächenhafte dritte Elektrode 59, die flä- chenhafte vierte Elektrode 61 und die dazwischen liegende aktive Schicht 60 aufweisende Schichtsystem, sowie das Substrat 55 sind aus zumindest einem semitransparentem Material gefer- tigt, damit das darzustellende Bild durch dieses Schichtsystem hindurch zu erkennen ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausfüh- rungsbeispiele beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf diese beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Insbesondere kann der erfindungsgemäße Berührungsbildschirm auch mit einer Passiv-Matrix-Ansteuerung ausgeführt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Berührungsbildschirm, aufweisend eine Anzeigeoberfläche (8, 52, 62), eine mehrere erste Teilelektroden (4) umfassende strukturierte flächenhafte erste Elektrode (3, 43, 55) , eine flächenhafte zweite Elektrode (7, 47, 57), und wenigstens eine zwischen der ersten Elektrode (3, 43, 55) und zweiten Elektrode (7, 47, 57) angeordnete erste aktive Schicht (6, 36, 46, 56), wobei die ersten Teilelektroden (4) der ersten Elektrode (3, 43, 55) derart angesteuert werden, sodass sie mit der zweiten Elektrode (7, 47, 57) und der zwischen ihnen angeordneten ersten aktiven Schicht (6, 36, 56) zusammenwirken und dadurch ein Bild auf der Anzeigeoberfläche (8, 52, 62) angezeigt wird, sowie in den Berührungsbildschirm (1, 30, 40, 53) integrierte organische Fotodetektoren mit wenigstens einer zweiten aktiven Schicht (6, 36, 50, 60) aus einem organischen Material, wobei an den organischen Fotodetektoren bei Berührung der Anzeigeoberfläche (8, 52, 62) ein dem Berührungsort der Anzeigeoberfläche (8, 52, 62) zugeordnetes Sig- nal anliegt.
2. Berührungsbildschirm nach Anspruch 1, bei dem die flächenhafte erste Elektrode (3) zusätzlich zweite Teilelektroden (5) umfasst, die zwischen der ersten Elektrode (3) und der zweiten Elektrode (7) angeordnete erste aktive Schicht (6, 36) eine aktive Schicht aus einem organischen Material ist und die organischen Fotodetektoren die zweiten Teilelektroden (5) der ersten Elektrode (3) und die zweite Elektrode (7) umfassen, sodass bei Berührung der Anzeigeoberfläche (8) ein dem Berührungsort der Anzeigeoberfläche (8) zugeordnetes Signal an den zweiten Teilelektroden (5) anliegt.
3. Berührungsbildschirm nach Anspruch 2, bei dem die erste aktive Schicht (6, 36) und die zweite aktive Schicht (6, 36) eine entsprechend der strukturierten ersten Elektrode (3) strukturierte aktive Schicht aus organischem Material bilden.
4. Berührungsbildschirm nach Anspruch 3, bei dem die erste aktive Schicht (6) und die zweite aktive Schicht (6) unterschiedliche organische Materialien umfassen.
5. Berührungsbildschirm nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die erste aktive Schicht (36) und die zweite aktive Schicht (36) aus demselben organischen Material hergestellt sind.
6. Berührungsbildschirm nach Anspruch 2, bei dem die erste aktive Schicht und die zweite aktive Schicht eine unstrukturierte aktive Schicht aus demselben organischen Material ist.
7. Berührungsbildschirm nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die zweiten Teilelektroden (5) während einer ersten Zeitdauer mit der zweiten Elektrode (7) und der zweiten aktiven Schicht
(36) derart zusammenwirken, sodass bei Berührung der Anzeigeoberfläche (8) das dem Berührungsort der Anzeigefläche zugeordnete Signal an den zweiten Teilelektroden (5) anliegt, und während einer zweiten Zeitdauer die ersten Teilelektroden (4) und die zweiten Teilelektroden (5) derart angesteuert werden, sodass sie mit der zweiten Elektrode (7) und der ersten aktiven Schicht (36) bzw. der zweiten aktiven Schicht (36) derart zusammenwirken, sodass das Bild auf der Anzeigeoberfläche (8) angezeigt wird.
8. Berührungsbildschirm nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die erste Elektrode (3), die zweite Elektroden (7), die erste aktive Schicht (6,36), die zweite aktive Schicht (6, 36) und die Anzeigeoberfläche (8) aus einem biegsamen und/oder flexiblem Material gefertigt sind.
9. Berührungsbildschirm nach Anspruch 1, der ein, eine flächenhafte erste Seite und eine flächenhafte zweite Seite aufweisendes Substrat (42, 54) umfasst, auf dessen ersten Seite die erste Elektrode (43, 55) aufgetragen ist, der organische Fotodetektor eine mehrere dritte Teilelektroden umfassende strukturierte dritte Elektrode (49, 59) und eine flächenhafte vierte Elektrode (51, 61) aufweist, zwischen denen die zweite aktive Schicht (50, 60) angeordnet ist, wobei die dritte Elektrode (49, 59) auf der zweiten Seite des Substarts (54) oder auf der zweiten Elektrode (47) aufgetragen ist.
10. Berührungsbildschirm nach Anspruch 7, bei dem die erste aktive Schicht (46, 56) eine aktive Schicht aus einem organischen Material oder eine aktive Schicht aus einem anorganischen Material ist.
11. Berührungsbildschirm nach Anspruch 7 oder 8, bei dem das Substrat (43, 55), die erste Elektrode (42, 55), die zweite Elektroden (47, 57), die dritte Elektrode (49, 59), die vierte Elektrode (51, 61), die erste aktive Schicht (46, 56), die zweite aktive Schicht (50, 60) und die Anzeigeoberfläche (52, 62) aus einem biegsamen und/oder flexiblem Material gefertigt sind.
EP06764303A 2005-08-11 2006-08-07 Berührungsbildschirm Withdrawn EP1913461A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005038123 2005-08-11
PCT/EP2006/065102 WO2007017485A2 (de) 2005-08-11 2006-08-07 Berührungsbildschirm

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1913461A2 true EP1913461A2 (de) 2008-04-23

Family

ID=37192459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP06764303A Withdrawn EP1913461A2 (de) 2005-08-11 2006-08-07 Berührungsbildschirm

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1913461A2 (de)
WO (1) WO2007017485A2 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008039345A1 (de) 2008-08-22 2010-02-25 Siemens Aktiengesellschaft Eingabeeinrichtung zum Eingeben zumindest eines Befehls durch zumindest eine Betätigung eines Nutzers und Verfahren zum Herstellen einer solchen Eingabeeinrichtung
DE102010053301A1 (de) * 2010-12-02 2012-06-06 Volkswagen Aktiengesellschaft Bedienvorrichtung mit transparenten Haptikmitteln und Fahrzeug mit einer solchen Bedienvorrichtung
DE102013006069A1 (de) 2013-04-08 2014-10-09 Audi Ag Verfahren zum Herstellen eines Bedienelements und Bedienelement
DE102014117317A1 (de) * 2014-11-26 2016-06-02 Osram Oled Gmbh Display-Vorrichtung, Verfahren zum Herstellen einer Display-Vorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Display-Vorrichtung

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4655552A (en) * 1984-03-17 1987-04-07 Citizen Watch Co., Ltd. Flat panel display device having on-screen data input function
US5907375A (en) * 1996-03-01 1999-05-25 Fuji Xerox Co., Ltd. Input-output unit
US6589650B1 (en) * 2000-08-07 2003-07-08 3M Innovative Properties Company Microscope cover slip materials
JP4055722B2 (ja) * 2003-11-10 2008-03-05 ソニー株式会社 アクティブマトリクス型有機ｅｌ表示装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2007017485A3 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007017485A2 (de) 2007-02-15
WO2007017485A3 (de) 2008-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102015223033B4 (de) Elektronischer Flüssigkristallvorhang und Verfahren zu dessen Ansteuerung
DE102016125475B4 (de) Organische lichtemittierende anzeigevorrichtung
DE102016113653B4 (de) Berührungssubstrat, Berührungsanzeigefeld und Verfahren zur Berechnung des Berührungsdruckes
DE102013114174B4 (de) Anzeigevorrichtung mit integriertem berührungsempflindlichem Bildschirm
DE102016213937B4 (de) Arraysubstrat, Anzeigebedienfeld und Anzeigevorrichtung
DE102016102102A1 (de) Berührungsgesteuerte Anzeigevorrichtung und Herstellverfahren derselben
DE102009044880B4 (de) Flüssigkristallanzeigevorrichtung und Herstellungsverfahren dafür
DE102009051545B4 (de) Elektrophoresedisplay mit einem berührungsempfindlichen Bildschirm und ein Verfahren zum Herstellen desselben
DE4424748C2 (de) Verfahren zum Bilden von Elektroden mit niedrigem Widerstand sowie Flachtafelanzeigevorrichtung
DE102011081444A1 (de) Flüssigkristallanzeigevorrichtung
DE102017129439A1 (de) Organisches lichtemittierendes Anzeigefeld und elektronische Vorrichtung
WO2012103996A1 (de) Interaktive anzeigeeinheit
DE102017127854A1 (de) Anzeigesubstrat, Anzeigefeld und Anzeigeeinrichtung
DE102017102341A1 (de) Integrierte Berührungssteuerungsanzeigetafel und eine integrierte Berührungssteuerungsanzeigevorrichtung, die diese umfasst
DE102017128425A1 (de) Berührungsanzeigeapparat, anzeige-panel und alles-in-einem-schaltvorrichtung
DE102007034772A1 (de) Display mit Infrarot-Hinterleuchtungsquelle und Mehrfachberührungs-Erkennungsfunktion
DE10228517A1 (de) Schutzschaltung und -verfahren gegen elektrostatische Entladung in einem TFT-LCD
DE102009058552A1 (de) Flüssigkristalldisplay mit eingebautem Fotosensor-Touchpanel und Verfahren zum Ansteuern desselben
DE112015007141B4 (de) Array-Substrat für eine Flüssigkristall-Anzeigetafel und dessen Herstellungsverfahren
DE102009059186B9 (de) Elektrophoretische Anzeigevorrichtung mit einem Lichtsensor
DE102015110575A1 (de) Berührungsanzeigevorrichtung und elektronisches gerät
DE102017107605A1 (de) Verbundschnittstellenvorrichtung mit einem Berührungsbildschirm und einem Steuerknopf
DE102017104717A1 (de) Arraysubstrat, Anzeigefeld und zugehöriges Ansteuerungsverfahren und Anzeigevorrichtung
EP3826876B1 (de) Anzeigeeinrichtung für ein kraftfahrzeug
DE10358994A1 (de) Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit Touch-Panel und Verfahren zu deren Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20080201

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR MK RS

R17D Deferred search report published (corrected)

Effective date: 20080327

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: HENSELER, DEBORA

Inventor name: FUERST, JENS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20080718

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20090129