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Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung mit einem transparenten Bildschirmelement, also mit einem Bauteil oder einer transparentem Bauteilgruppe, die zum Anzeigen eines Anzeigeinhalts auf einer transparenten Anzeigefläche ausgestaltet und eingerichtet ist. Das transparente Bildschirmelement kann vorzugsweise als transparenter Bildschirm mit organischen Leuchtdioden („transparent organic light emitting diodes“, „TOLED“) ausgestaltet sein.
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Moderne Kraftfahrzeuge können mit Displays ausgestattet sein, die zum Beispiel auf einer Schalttafel freistehend angeordnet sind. Transparente Displays strahlen Licht in zwei Richtungen ab, das heißt zum Beispiel zum Fahrer und zur Windschutzscheibe. Der angezeigte Anzeigeinhalt ist, wenn das Display auf „transparent“ geschaltet ist, sowohl an der Vorderseite des Displays (zum Fahrer) als auch an der Hinterseite (zur Windschutzscheibe) sichtbar. Von außerhalb des Fahrzeuges ist deshalb der Inhalt spiegelverkehrt sichtbar.
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Die
DE 102 38 531 A1 beschreibt eine Anzeigevorrichtung mit einer Anzeigeplatte mit aktiven optischen Elementen zur Bilderzeugung, die derart im Fahrzeug angeordnet ist, dass der Fahrer durch die Anzeige hindurch den Fahrweg oder Bedienelemente im Fahrzeug betrachten kann.
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Aus der
DE 10 2014 014 412 A1 ist ein Kraftfahrzeug bekannt, der selbstleuchtend betreibbare Pixelelemente aufweist, und mit einer Steuereinrichtung, die dazu ausgelegt ist, in einem ersten Betriebsmodus mittels der Pixelelemente eine graphische Bedienschnittstelle auf dem Touchscreen anzuzeigen und in Abhängigkeit von einem Berührungssignal des Touchscreens zumindest ein von der Bedienvorrichtung verschiedenes Gerät des Kraftfahrzeugs mittels eines Steuersignals zu steuern.
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Die
DE 10 2017 214 952 B2 beschreibt eine Anzeigevorrichtung, ein Verfahren zum Herstellen einer Anzeigevorrichtung, eine Vorrichtung, ein Verfahren und ein computerlesbares Speichermedium mit Instruktionen zur Ansteuerung einer Anzeigevorrichtung.
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Der Anzeigeinhalt solcher Displays ist von außerhalb des Fahrzeugs durch die Frontscheibe sichtbar, weswegen keine Privatsphäre gegeben ist. Dies ist insbesondere bei der Anzeige von privaten und persönlichen Informationen unerwünscht. Weiterhin können andere Fahrzeuge oder Passanten irritiert werden, wenn der Bildschirm auch nach vorne durch die Frontscheibe Licht abstrahlt.
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Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist das Verbessern einer Privatsphäre beim Anzeigen von Anzeigeinhalten im Kraftfahrzeug.
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Die gestellte Aufgabe wird durch die erfindungsgemäßen Vorrichtungen gemäß den nebengeordneten Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind durch die Unteransprüche gegeben.
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Die Erfindung basiert auf der Idee, ein transparentes Bildschirmelement mit einem Polarisierungselement zu kombinieren. Unter einem Polarisierungselement wird dabei ein Bauteil oder eine Bauteilgruppe verstanden, das/die dazu ausgestaltet ist, Licht, das von dem Bildschirmelement aktiv ausgestrahlt wird, abzuschwächen oder sogar zu blockieren. Das Polarisierungselement kann zum Beispiel ein Ausblendelement sein, also eine Scheibe oder Folie zum Ausblenden von Licht, zum Beispiel von zirkular polarisiertem Licht oder linear polarisiertem Licht, vorzugsweise von zirkular polarisiertem Licht. Das Polarisierungselement kann deswegen auch als Bildschirmlichtabblendelement oder als Bildschirmlichtfilterelement bezeichnet werden.
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Mit anderen Worten ist das Polarisierungselement dazu ausgelegt und auf das Bildschirmelement abgestimmt, dass es im für Umgebungslicht transparenten Zustand der Anzeigefläche wie ein Polarisator wirkt oder funktioniert und das Licht des Bildschirmelements wegfiltert. Hierzu kann das Polarisierungselement zum Beispiel als Polarisator ausgestaltet sein und/oder chemische Strukturen aufweisen, die Licht abschwächen. Insbesondere kann das Polarisierungselement das Licht des Bildschirmelements aufgrund der Struktur und/oder Beschaffenheit des Polarisierungselements in Kombination mit einer Struktur und/oder Beschaffenheit des Bildschirmelements wegfiltern. Mit anderen Worten kann das Polarisierungselement vorzugsweise auf die Beschaffenheit des Bildschirmelements abgestimmt sein. Da bei der Erfindung das Umgebungslicht zumindest teilweise weiterhin durch die Kombination von Polarisierungselement und Bildschirmelement durchgeht, kann das Polarisierungselement auch als teilweise transparentes Polarisierungselement bezeichnet werden.
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Dadurch wird einem Insassen im Kraftfahrzeug ein hoher Grad an Privatsphäre bereitgestellt. Außerdem werden andere Fahrzeuge und Passanten durch einen angezeigten Anzeigeninhalt weniger oder sogar nicht geblendet und weniger oder sogar nicht irritiert.
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Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung umfasst hierzu ein transparentes Bildschirmelement, das eine Vorderseite und eine der Vorderseite gegenüber liegende Rückseite aufweist. Eine Anzeigevorrichtung ist ein Gerät, eine Gerätegruppe oder eine Gerätekomponente, das/die zum Anzeigen von Anzeigeinhalten, zum Beispiel von graphischen Benutzerschnittstellen („graphical user interface“, „GUI“), ausgestaltet ist. Das Bildschirmelement ist dazu ausgestaltet, mithilfe einer Gesamtheit an Leuchtelementen, zum Beispiel organischen Leuchtdioden („OLEDs“), den Anzeigeinhalt (oder mehrere Anzeigeinhalte) anzuzeigen.
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Die Anzeigevorrichtung umfasst außerdem ein flächig an der Rückseite des transparenten Bildschirmelements angeordnetes Polarisierungselement, das dazu ausgestaltet ist, ein von mindestens einem Leuchtelement des transparenten Bildschirmelements aktiv ausgegebenes Licht abzuschwächen, zu reduzieren oder sogar zu blockieren. Das Abschwächen oder Blockieren des Lichts der Leuchtelemente kann vorzugsweise mittels einer Polarisierungsstruktur des Polarisierungselements erfolgen, zum Beispiel einer Reibstruktur. Mit anderen Worten ist das transparente Polarisierungselement dazu ausgelegt, das Licht von zum Beispiel Leuchtdioden des transparenten Bildschirmelements abzuschwächen, zu reduzieren oder zu blockieren, bleibt jedoch für Umgebungslicht des transparenten Bildschirmelements transparent. Dadurch kann ein Benutzer von beiden Seiten der Anzeigevorrichtung beziehungsweise von beiden Seiten des transparenten Bildschirmelements hindurchsehen, kann den Anzeigeinhalt jedoch nur beim Blick auf die Vorderseite sehen. Es ergeben sich die oben genannten Vorteile.
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Das Bildschirmelement der Anzeigevorrichtung kann vorzugsweise als sogenanntes TOLED-Display (transparent organic light-emitting diode display) ausgestaltet sein, also als Bildschirm mit transparenten organischen Leuchtdioden.
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Weist das Polarisierungselement eine Reibstruktur auf, wird der Effekt zusätzlich begünstigt. Der Effekt wird insbesondere dann stark begünstigt, falls die Anzeigevorrichtung zusätzlich ein flächiges Reflexionsschutzelement aufweist, also ein flächiges Bauteil zum Unterdrücken einer Reflexion des Umgebungslichts des Bildschirmelements. Das Reflexionsschutzelement kann auch als Reflexionsunterdrückungselement bezeichnet werden. Das Reflexionsschutzelement kann zum Beispiel einen Polarisationsfilter umfassen, der zur linearen Polarisation von Licht ausgestaltet ist, wobei eine Polarisations-Struktur des Polarisationselements zur Reibrichtung der Reibstruktur hin ausgerichtet ist. Vorzugsweise kann die Polarisationsstruktur in einem vorgegeben Winkel zur Reibstruktur verlaufen, vorzugsweise in einem Winkel von weniger als 180°, insbesondere normal oder senkrecht. Die Reibstruktur kann dann auch als antiparallele Reibstruktur bezeichnet werden.
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Das optionale Reflexionsschutzelement kann vorzugsweise auf der Vorderseite des transparenten Bildschirmelements angeordnet sein, sodass in das transparente Bildschirmelement einfallendes Umgebungslicht polarisiert wird. Das Polarisationselement ist, mit anderen Worten, kein Bestandteil des Polarisierungselements. Idealerweise kann jeweils ein Reflexionsschutzelement an der Vorderseite des Bildschirmelements und an der Rückseite des Bildschirmelements angeordnet sein, also zwischen Bildschirmelement und Polarisierungselement. Der Effekt ist besonders stark, falls das jeweilige Reflexionsschutzelement ein Polarisationsfilterelement aufweist, also einen Polarisationsfilter, sowie ein Verzögerungselement. Unter einem Verzögerungselement wird eine Scheibe oder Folie verstanden, die Lichtwellen verzögert, insbesondere eine Lambda/4-Scheibe oder Lambda/4-Folie.
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Durch die Kombination von Polarisationsfilterelement und Verzögerungselement wird das Umgebungslicht vor dem Bildschirmelement polarisiert und verzögert, sodass zirkular polarisiertes Umgebungslicht auf das Bildschirmelement auftrifft und - zumindest ein Anteil dieses Umgebungslicht - durch das Bildschirmelement durchtritt, wo es von dem rückseitigen Reflexionsschutzelement wieder „entzirkularisiert“ wird und auf das Polarisierungselement trifft. Das von dem Bildschirmelement aktiv ausgegebene Licht von zum Beispiel Leuchtdioden geht nur durch ein Reflexionsschutzelement. Geben die beispielhaften Leuchtdioden normales, nicht-polarisiertes Licht aus, so wird dieses durch das rückseitige Reflexionsschutzelement zu zirkular polarisiertem Licht, das auf das Polarisierungselement trifft. Ideale Polarisierungselemente zum Blockieren des Lichts der Leuchtelemente - und zum Durchlassen des Umgebungslichts - sind dabei dann mindestens ein Vertical-Alignment-Anzeigeelement und/oder mindestens ein Twisted-Nematic-Anzeigeelement, vorzugsweise ein Vertical-Alignment-Anzeigeelement oder ein Twisted-Nematic-Anzeigeelement. Das Anzeigeelement kann dann optional zum Beispiel ein Polarisationsfilterelement aufweisen, oder das Licht der Leuchtelemente mittels chemischer Strukturen und/oder Reibstrukturen blockieren.
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Der Effekt, bei dem ein Anzeigeinhalt nur in eine Richtung sichtbar ist, obwohl eine Anzeigefläche weiterhin transparent erscheint, ist besonders stark, falls das transparente Polarisierungselement gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung als Vertical-Alignment-Anzeigeelement ausgestaltet ist, zum Beispiel als Vertical-Alignment-Bildschirm, oder optional mindestens zwei Vertical-Alignment-Anzeigeelemente aufweist. Das Vertical-Alignment-Anzeigeelement kann optional als Folie oder Scheibe ausgestaltet sein. Vertical-Alignment-Technologien, zum Beispiel Multi-domain Vertical-Alignment (MVA) und Patterned Vertical Alignment (PVA), sind spezielle, dem Fachmann bekannte Ausführungen von Flüssigkristallanzeigen.
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Dieser starke Effekt ist auch bei einer Anzeigevorrichtung zu beobachten, bei der das transparente Polarisierungselement als Twisted-Nematic-Anzeigeelement ausgestaltet ist, also als Flüssigkeitskristall-Anzeige mit nematischen Drehzellen, oder optional zwei oder mehrere Twisted-Nematic-Anzeigeelemente aufweist. Das Twisted-Nematic-Anzeigeelement kann zum Beispiel ein sein. Das mindestens eine Twisted-Nematic-Anzeigeelement kann optional als Folie oder Scheibe ausgestaltet sein.
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In einer weiteren Ausführungsform kann das transparente Polarisierungselement der Anzeigevorrichtung ein Twisted-Nematic-Anzeigeelement und ein Vertical-Alignment-Anzeigeelement aufweisen. Mit anderen Worten kann das transparente Polarisierungselement als Kombination eines Twisted-Nematic-Anzeigeelements und eines Vertical-Alignment-Anzeigeelements ausgestaltet sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung kann das Bildschirmelement dazu ausgestaltet sein, mittels des mindestens einen Leuchtelements nur nicht-polarisiertes Licht auszugeben. Mit anderen Worten kann das Bildschirmelement dazu ausgestaltet sein, mittels einer Gesamtheit an Leuchtelementen nur nicht-polarisiertes Licht auszugeben. Vorzugsweise kann eine Weiterbildung in Kombination mit einem Polarisierungselement, das eine Reibstruktur aufweist, verwendet werden, wobei vorzugsweise zusätzlich mindestens ein Reflexionsunterdrückungselement an dem Bildschirmelement angeordnet sein kann. Idealerweise kann jeweils ein Reflexionsschutzelement an der Vorderseite des Bildschirmelements und an der Rückseite des Bildschirmelements angeordnet sein, also zwischen Bildschirmelement und Polarisierungselement. Der Effekt ist besonders stark, falls das jeweilige Reflexionsschutzelement ein Polarisationsfilterelement aufweist, sowie ein Verzögerungselement, insbesondere eine Lambda/4-Scheibe oder Lambda/4-Folie. Ideale Polarisierungselemente sind dabei mindestens ein Vertical-Alignment-Anzeigeelement und/oder mindestens ein Twisted-Nematic-Anzeigeelement, vorzugsweise ein Vertical-Alignment-Anzeigeelement oder ein Twisted-Nematic-Anzeigeelement.
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Weist das Bildschirmelement nur Leuchtelemente auf, die polarisiertes Licht ausgeben, kann das Polarisierungselement derart angeordnet sein, dass das polarisierte Licht der Leuchtelemente, beispielsweise von Leuchtdioden, blockiert wird, jedoch nicht das Umgebungslicht, dass durch das Bildschirmelement hindurchgeht. Bei dieser Ausführungsform kann das Polarisierungselement vorzugsweise ein Polarfilterelement aufweisen, zum Beispiel als Polarfilter ausgestaltet sein. Bei dieser Ausführung kommt das Polarisierungselement auch ohne Twisted-Nematic-Anzeigeelement oder Vertical-Alignment-Anzeigeelement aus.
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Ist das Polarisierungselement Polarisationsfilter-los ausgestaltet, weist es also keinen Polarisationsfilter auf, wird die Anzeigefläche der Anzeigevorrichtung nicht zusätzlich abgedunkelt.
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Die oben gestellte Aufgabe wird gelöst durch ein Kraftfahrzeug, das eine Anzeigevorrichtung nach einer der oben beschriebenen Ausführungsformen aufweist. Es ergeben sich die oben beschriebenen Vorteile.
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Vorzugsweise kann die Anzeigevorrichtung als Fensterscheibe des Kraftfahrzeugs ausgestaltet sein. Durch die Größe der Fläche der Fensterscheibe können besonders viele private Nachrichten für den Benutzer im Innenraum angezeigt werden. Der Nachteil einer Ausgestaltung der Anzeigevorrichtung als Windschutzscheibe ist, dass diese häufig von Steinschlag betroffen ist und es wahrscheinlich ist, dass sie ausgetauscht werden muss. Eine Ausgestaltung als Windschutzscheibe ist außerdem komplexer, da diese gebogen und schräg ist. Diese Nachteile können umgangen werden, falls die Anzeigevorrichtung freistehend an oder auf einem Innenraumverkleidungselement des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wobei die Vorderseite dem Innenraum des Kraftfahrzeugs zugewandt ist, und wobei die Rückseite einer Kraftfahrzeugfensterscheibe, vorzugsweise der Windschutzscheibe, zugewandt ist.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische dreidimensionale Darstellung zu einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung, aus Sicht von außen auf die Anzeigevorrichtung;
- 2 eine weitere schematische dreidimensionale Darstellung zu dem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung, aus Sicht von innen auf die Anzeigevorrichtung;
- 3 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung im Querschnitt; und
- 4 eine schematische dreidimensionale Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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Die 1 veranschaulicht das Prinzip der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 10, die in der 1 beispielhaft in einem Kraftfahrzeug 12 angeordnet dargestellt ist. Das Kraftfahrzeug 12 kann zum Beispiel ein Personenkraftwagen sein, und die Anzeigevorrichtung 10 kann zum Beispiel als freistehender Bildschirm ausgestaltet sein, der auf einem Innenraumverkleidungselement 14 des Kraftfahrzeugs 12 angeordnet sein kann, vorzugsweise auf einer Schalttafel. Aus der dreidimensionalen Perspektive der 1 ist eine Rückseite der Anzeigevorrichtung 10 zu sehen, die einer Fensterscheibe 16 des Kraftfahrzeugs 12 zugewandt ist, vorzugsweise einer Windschutzscheibe.
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Alternativ zu der Ausführung als freistehender Bildschirm im Kraftfahrzeug 12 kann die Anzeigevorrichtung 10 auch als Fensterscheibe 16 des Kraftfahrzeugs ausgestaltet sein, zum Beispiel als Windschutzscheibe oder Seitenscheibe.
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Die 1 zeigt die Anzeigevorrichtung 10, die einen Anzeigeinhalt, zum Beispiel eine grafische Benutzerschnittstelle („graphical user interface“, GUI), ausgibt. Der in der 1 von der Außenseite des Kraftfahrzeugs in das Kraftfahrzeug 12 gerichtete Blick zeigt, dass von der Außenseite der Anzeigeinhalt nicht zu sehen ist.
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Die 2 veranschaulicht dreidimensional das Kraftfahrzeug 12 im Blick aus einer Position im Innenraum des Kraftfahrzeugs 12 auf eine Vorderseite oder Innenseite der Anzeigevorrichtung 10, wobei die Vorderseite oder Innenseite auch als „Sichtseite“ bezeichnet werden kann. Vom Innenraum aus gesehen können zum Beispiel mehrere Anzeigeinhalte 18, also zum Beispiel mehrere grafische Benutzerschnittstellen, sichtbar sein. Beispielhaft kann unter anderem zum Beispiel eine aktuelle Geschwindigkeit angezeigt werden („50 km/h“).
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Die 3 zeigt schematisch den Aufbau der Anzeigevorrichtung 10 im Querschnitt. Als transparentes Bildschirmelement 20 kann die Anzeigevorrichtung 10 zum Beispiel einen Bildschirm aus Mikro-LEDs umfassen. Gängige Mikro-LED-Bildschirme sind derzeit jedoch nur mit einer begrenzten Anzeigefläche verfügbar, weswegen das transparente Bildschirmelement 20 vorzugsweise als TOLED (Display mit transparenten LEDs) ausgestaltet sein kann.
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Der Querschnitt der Anzeigevorrichtung 10 in der 3 verdeutlicht, dass der Anzeigeinhalt 18 in eine Sichtrichtung 22 - also, falls beispielhaft auf das Beispiel der 1 und der 2 übertragen, von einem Insassen aus - auf einer Vorderseite 24 des transparenten Bildschirmelements 20 gesehen werden kann. Im Beispiel kann die Vorderseite 24 des Bildschirmelements 20 auch der Vorderseite (oder Innenseite oder Sichtseite) der Anzeigevorrichtung 10 entsprechen.
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An einer der Vorderseite 24 gegenüberliegenden Rückseite des Bildschirmelements 20 ist flächig ein Polarisierungselement 26 angeordnet, zum Beispiel aufgeklebt, laminiert oder in anderer Art und Weise befestigt. Das Polarisierungselement 26 hat auf das Licht des Bildschirmelements 20, das von Leuchtelementen (in den Fig. nicht gezeigt) des Bildschirmelements 20 aktiv ausgegeben wird, eine polarisierende Wirkung, das heißt es kann einen polarisierenden Effekt haben. Mit anderen Worten kann das Polarisierungselement 26 vom Bildschirmelement 20 aktiv ausgegebenes Licht selbst polarisieren, also optional als Polarisator ausgestaltet sein; oder es kann das vom Bildschirmelement 20 aktiv ausgegebene Licht in einer anderen Art und Weise abschwächen oder sogar vollständig abblocken, sodass der Anzeigeinhalt 18 auf der Rückseite der Anzeigevorrichtung 10 und damit für eine Person, die auf die Rückseite der Anzeigevorrichtung 10 schaut, nicht sichtbar ist. Die Person auf der Rückseite der Anzeigevorrichtung 10 kann jedoch weiterhin durch das Bildschirmelement 20 hindurch sehen. In der 3 ist zur Veranschaulichung die Blockierrichtung 28 gezeigt, also diejenige Richtung, in der der Anzeigeinhalt 18 nicht zu sehen ist, also in der das Licht des Bildschirmelements 20 abgeschwächt, geblockt oder weggefiltert wird.
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Das Polarisierungselement 26 kann zum Beispiel eine schaltbare Folie sein, die so ausgelegt sein kann, dass es in einem transparenten Zustand wie ein Polarisator funktioniert und den Anzeigeinhalt 18 „wegfiltert“. Eine optionale Ausgestaltung des Polarisierungselements 26 kann dann zum Beispiel die Ausgestaltung als schaltbare Schicht umfassen, zum Beispiel als TSD-Schicht, SPLC-Schicht („intelligentes Glas“, „Smart-Glass“) oder PDLC-Schicht.
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Bevorzugt ist eine der folgenden Ausgestaltungen des Polarisierungselements 26. Der Effekt des Abschwächens oder sogar Abblockens des Lichts der Leuchtelemente des Bildschirmelements 20, zum Beispiel Licht von LEDs oder OLEDs, vorzugsweise transparente OLEDs, bei gleich bleibender oder nahezu gleich bleibender Transparenz von beiden Seiten der Anzeigevorrichtung 10 aus gesehen ist um ein Vielfaches stärker bei der Verwendung eines Polarisierungselements 26, das als Twisted-Nematic-Anzeigeelement oder als Vertical-Alignment-Element ausgestaltet ist, oder ein solches Anzeigeelement umfasst. Idealerweise kann bei diesem Ausführungsbeispiel das transparente Bildschirmelement 20 dazu ausgestaltet sein, nur nicht-polarisiertes Licht auszugeben. Das Polarisierungselement 26 kann dabei vorzugsweise als Ausblendelement und/oder „Smart Glass“ ausgestaltet sein.
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Ein solches Beispiel zeigt die 4, bei dem die Anzeigevorrichtung 10 als Bildschirmelement 20 zum Beispiel als OLED-Bildschirm, vorzugsweise als transparenter OLED-Bildschirm, ausgestaltet kann. Die Leuchtdioden können dabei vorzugsweise nicht-polarisiertes Licht ausgeben. Der Pfeil 30 zeigt dabei in die Richtung, in der sich ein sichtbares Bild befindet, also auf die Vorderseite 24 des Bildschirmelements 20. Das transparente Bildschirmelement 20 kann optional auf seiner Rückseite an einem Trägerglas 32 angeordnet sein, das zum Beispiel fünf Millimeter dick sein und aus Glas bestehen kann. Das Bezugszeichen 34 zeigt auf die Stelle, an der die Rückseite des transparenten Bildschirmelements 20 auf dem Trägerglas 32 angeordnet ist, idealerweise in direkter Auflage an das Trägerglas 32, also ohne Verbindungsschicht.
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Über eine zum Beispiel 0,2 Millimeter dicke Verbindungsschicht 36 kann das Trägerglas 32 an dem Polarisierungselement 26 angeordnet sein. Die Verbindungsschicht 36 kann jede dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannte Verbindungsschicht sein, zum Beispiel eine Klebschicht oder eine Laminierung. In der Blickrichtung 35 ist auch dann kein Anzeigeinhalt sichtbar, wenn das transparente Bildschirmelement 20 einen Anzeigeinhalt ausgibt.
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Im Beispiel der 4 kann das Polarisierungselement 26, wie bereits weiter oben angesprochen, idealerweise als Twisted-Nematic-Anzeigeelement ausgestaltet sein, zum Beispiel als Twisted-Nematic-Bildschirm; oder als Vertical-Alignment-Anzeigeelement, zum Beispiel als Vertical-Alignment-Bildschirm. Solche Bildschirme haben in der Regel mehrere interne Schichten, die in der 4 angedeutet sind. Optional kann das Polarisierungselement 26 zwei Anzeigeelemente aufweisen, zum Beispiel einen Twisted-Nematic-Bildschirm und einen Vertical-Alignment-Bildschirm. Für diese Variante kann die 4 die Mehrzahl an Anzeigeelementen des Polarisierungselements 26 andeuten.
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Das transparente Bildschirmelement 20 kann vorzugsweise ein Reflexionsschutzelement (in der 4 nicht gesondert gezeigt) auf der Vorderseite 24 umfassen, das zum Beispiel einen Folienverbund aus einer linearen Polarisatorfolie und einer Lambda/4-Folie zur Reduktion einer Reflektion des einfallenden Umgebungslichts auf das Bildschirmelement 20 umfassen kann. Das von der dem Innenraum des Kraftfahrzeugs 12 einfallende Umgebungslicht wird durch das Reflexionsschutzelement in der Phase zum Beispiel um 45 Grad verzögert und dabei in zirkularpolarisiertes Licht mit zum Beispiel linksdrehender Polarisation überführt, das parallel und senkrecht zur optischen Achse verlaufen kann. Dieses die zirkular polarisierte Licht kann in eine rechts-zirkulare Polarisation zurückgeführt werden und durch das vordere Reflexionsschutzelement blockiert werden, um einen Kontrast zu erhöhen.
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Das links-drehende zirkular polarisierte Umgebungslicht, das durch das Bildschirmelement 20 hindurchstrahlt, kann dann an einem an der Rückseite des Bildschirmelements 20 angeordneten Reflexionsschutzelement wieder „entzirkularisiert“ oder linearisiert werden, das weitere, rückseitige Reflexionsschutzelement kann zum Beispiel ein Bestandteil des Bildschirmelements 20 sein, oder des Polarisationselements 26.
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Das Polarisierungselement 26, zum Beispiel ein Twisted-Nematic-Anzeigeelement und/oder ein Vertical-Alignment-Anzeigeelement, an dem Trägerglas 32 kann antiparallele Reibstrukturen aufweisen. Diese können dann zum Beispiel an einer Grenzschicht, auf das Licht der Leuchtelemente eine linear-polarisierende Wirkung haben, beispielsweise mittels des weiteren Reflexionsschutzelements. Das Bild der Leuchtelemente wird stark abgeschwächt, falls die lineare Polarisationsstruktur normal zur Reibrichtung steht. Eine Intensität kann je nach Winkel zwischen der linearen Polarisationsrichtung und der Reibrichtung schwanken, also durch den Winkel eingestellt werden.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Polarisierungselement 26 als Polarisationsfilter ausgestaltet sein oder einen solchen aufweisen. Das transparente Bildschirmelement 20 kann dann dazu ausgestaltet sein, mittels seiner Leuchtelemente polarisiertes Licht auszugeben. OLEDs, die mittels einer chemischen Struktur polarisiertes Licht zum Umgehen eines Reflexionsfilters zum Beispiel eines Mobiltelefons oder Fernsehers bereitstellen, sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt. Falls die Leuchtelemente des Bildschirmelements 20, die beispielhaften LEDs oder organischen LEDs, dazu ausgestaltet sind, polarisiertes Licht auszugeben, können das Polarisierungselement 26 beziehungsweise deren Bestandteile entsprechend der Ausrichtung des polarisierten Lichts gedreht angeordnet sein.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung ein transparentes Bildschirmelement 20, vorzugsweise ein T-OLED, bereitgestellt wird, das von einer Hinterseite, durch ein Polarisierungselement 26, zum Beispiel eine schaltbare Folie, die polarisiert, „unsichtbar“ ist.
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Das Polarisierungselement 26, zum Beispiel die beispielhafte schaltbare Folie bzw. schaltbare Schicht, kann zum Beispiel als Polarisator so ausgerichtet werden, das sie in transparentem Zustand das Licht des beispielhaften T-OLEDs nach außen wegfiltert.
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Durch die gezielte Ausrichtung der beispielhaften Folie als Polarisator kann also das abgestrahlte Licht in Richtung zum Beispiel der Frontscheibe blockiert werden.
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Das Bildschirmelement 20 der Anzeigevorrichtung 10 leuchtet damit nur in Richtung des Fahrers und die Inhalte des Displays sind nach außen unsichtbar.
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Die Transparenz des Displays wird dadurch nicht zusätzlich beeinflusst. Wenn das Display auf „durchsichtig“ geschaltet ist, kann ein Passant durch das Display von außen in das Kraftfahrzeug 12 schauen, ohne einen (leuchtenden) Bildschirminhalt zu sehen. Gleichzeitig sieht der Fahrer an derselben Position von der anderen Seite eine (leuchtende) Grafik beziehungsweise die GUI (Graphical User Interface).
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Der angezeigte Inhalt ist jedoch nur auf einer Seite sichtbar. Das Abstrahlen des Lichtes wird auf der anderen (zum Beispiel hinteren) Seite verhindert oder reduziert, während das Display (also das Bildschirmelement 20, und/oder das Polarisierungselement 26) aber weiterhin in beide Richtungen transparent bleibt.
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Dieser Effekt kann durch ein Polarisierungselement 26, beispielhaft eine zweite schaltbare Schicht (zum Beispiel LCD), hinter dem eigentlichen Display (O-LED) erreicht werden.
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Die Anzeigevorrichtung 10 weist die gewünschte Eigenschaft der Lichtabstrahlung des Displays in nur einer Richtung auf. Ebenfalls bleibt das Display in beide Richtungen transparent.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10238531 A1 [0003]
- DE 102014014412 A1 [0004]
- DE 102017214952 B2 [0005]
