DE102020121343B4 - Anzeigeeinrichtung mit einem E-Paper-Display und Fahrzeug mit zumindest einer Anzeigeeinrichtung - Google Patents
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Abstract
Anzeigeeinrichtung mit einem E-Paper-Display (1) und einer Anzeigesteuerungseinrichtung (4) für das E-Paper-Display (1),wobei in Blickrichtung (V) vor dem E-Paper-Display (1) ein Blickschutzelement (2) vorgesehen ist, das ebenfalls von der Anzeigesteuerungseinrichtung (4) ansteuerbar ist und das unter Einfluss eines elektrischen Feldes zwischen einem ersten, transparenten Zustand und einem zweiten, intransparenten oder verdunkelten Zustand umschaltbar ist,wobei das Blickschutzelement (2) von einer Folie oder Scheibe gebildet ist, die zumindest eine opakisierbare Polymer-Flüssigkeitskristallschicht (22) oder zumindest eine einfärbbare oder verdunkelbare elektrochrome Schicht aufweist, die zwischen zwei Elektrodenschichten (20, 24) gelegen ist, undwobei in Blickrichtung (V) vor dem Blickschutzelement (2) ein von einer Folie oder Scheibe gebildetes und eine berührungssensitive Oberfläche (30) aufweisendes Bedienelement (3) vorgesehen ist, das von einer Bedienungselement-Steuerungseinrichtung (6) ansteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet,dass zur Steuerung des Blickschutzelements (2) eine Blickschutzsteuerungseinrichtung (5) vorgesehen ist, die ausgebildet ist, um eine an den Elektrodenschichten (20, 24) anliegende elektrische Spannung zu unterbrechen, und die zum Signalempfang von der Ansteuerungseinrichtung (4) und/oder von der Bedienungselement-Steuerungseinrichtung (6) ausgebildet ist,dass die Blickschutzsteuerungseinrichtung (5) weiterhin so ausgebildet ist, dass sie- bei Empfang eines von der Anzeigesteuerungseinrichtung (4) aufgrund einer bevorstehenden Änderung oder Erneuerung einer auf dem E-Paper-Display (1) dargestellten Anzeige ausgesandten Blickschutzsignals (S1) für eine vorgegebene Zeitspanne oder bis zum Erhalt eines Rücksetzsignals (S3)und/oder- bei Empfang eines von der Bedienungselement-Steuerungseinrichtung (6) aufgrund◯ einer erfolgten Berührung der berührungssensitiven Oberfläche (30)oder◯ einer von einem Näherungssensor sensierten Annäherung einer Betätigungseinrichtung an die berührungssensitive Oberfläche (30)ausgesandten Blickschutzsignals (S4) während der Dauer des Bedienvorgangsdie opakisierbare Polymer-Flüssigkeitskristallschicht (22) beziehungsweise die einfärbbare oder verdunkelbare elektrochrome Schicht in einen opaken, verdunkelten oder eingefärbten Zustand versetzt.
Description
- TECHNISCHES GEBIET
- Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinrichtung mit einem E-Paper-Display und einer Anzeigesteuerungseinrichtung für das E-Paper-Display gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Sie betrifft weiterhin ein Fahrzeug mit zumindest einer derartigen Anzeigeeinrichtung.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- E-Paper-Anzeigen, auch als elektronisches Papier oder elektronische Tinte (E-Ink) bezeichnet, weisen eine Schicht auf, in der eine Vielzahl kleiner, schwarze oder weiße Pigmentpartikel enthaltenen Mikrokapseln vorgesehen sind, die von einem transparenten Fluid umgeben sind, wobei üblicherweise die schwarzen Pigmente positiv und die weißen Pigmentpartikel negativ aufgeladen sind. Bei Aktivierung eines positiven beziehungsweise negativen elektrischen Feldes bewegen sich schwarze und weiße Pigmentpartikel zu den entgegengesetzten Elektroden. Die Partikelmenge, welche zur oberen (in Blickrichtung vorderen) transparenten Elektrode wandert, wird für den Betrachter als schwarzer beziehungsweise weißer Punkt im Display sichtbar. Weiterentwicklungen des E-Paper-Displays besitzen die Fähigkeit, unter Einsatz weiterer farbiger Pigmentpartikel in den Mikrokapseln, farbige Bilder darzustellen.
- Technologiebedingt tritt bei E-Paper-Displays während der Aktualisierung des dargestellten Inhalts, also während der Aktivierung des elektrischen Feldes, oftmals ein „Flackern“ auf, welches von vielen Betrachtern als störend empfunden wird. Dieses „Flackern“ dient der Normalisierung des Kontrastes und soll so genanntes „Ghosting“ (Auftreten von Schattenbildern) entfernen oder diesem vorbeugen. Hierfür werden die jeweils ein einzelnes Pixel bildenden Mikrokapseln in einigen Aktualisierungszyklen mehrfach invertiert (von vollständig schwarz zu vollständig weiß oder umgekehrt).
- Da dieser Prozess vergleichsweise langsam stattfindet, ist er deutlich wahrnehmbar und kann den Betrachter stören und/oder den Eindruck einer Fehlfunktion oder geringer Qualität erzeugen. Vor allem bei farbigen E-Paper-Displays dauert der Bildaufbau aufgrund der zusätzlichen farbigen Pigmentpartikel innerhalb der Mikrokapseln bisher lange (bis zu einigen Sekunden).
- STAND DER TECHNIK
- Aus der US 2015 / 0032328 A1 ist es bekannt, E-Paper-Displays an der Außenseite einer Fahrzeugkarosserie vorzusehen. Aus der US 2014 / 0207338 A1 ist es bekannt, E-Paper-Displays in einem Fahrzeuginnenraum vorzusehen.
- Aus der
US 2018 /0 173 073 A1 US 9 564 104 B1 - Gemäß der
US 2018 / 0 173 073 A1 - Aus der
US 9 595 240 B1 - DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Anzeigeeinrichtung mit einem E-Paper-Display zu verbessern.
- Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
- Bei einer Anzeigeeinrichtung mit einem E-Paper-Display und einer Anzeigesteuerungseinrichtung für das E-Paper-Display, ist vorgesehen, dass in Blickrichtung vor dem E-Paper-Display ein Blickschutzelement vorgesehen ist, das ebenfalls von der Anzeigesteuerungseinrichtung ansteuerbar ist und das unter Einfluss eines elektrischen Feldes zwischen einem ersten, transparenten Zustand und einem zweiten, intransparenten oder verdunkelten Zustand umschaltbar ist, wobei das Blickschutzelement von einer Folie oder Scheibe gebildet ist, die zumindest eine opakisierbare Polymer-Flüssigkeitskristallschicht oder zumindest eine einfärbbare oder verdunkelbare elektrochrome Schicht aufweist, die zwischen zwei Elektrodenschichten gelegen ist und wobei in Blickrichtung vor dem Blickschutzelement ein von einer Folie oder Scheibe gebildetes und eine berührungssensitive Oberfläche aufweisendes Bedienelement vorgesehen ist, das von einer Bedienungselement-Steuerungseinrichtung ansteuerbar ist. Bei einer solchen Anzeigeeinrichtung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zur Steuerung des Blickschutzelements eine Blickschutzsteuerungseinrichtung vorgesehen ist, die ausgebildet ist, um eine an den Elektrodenschichten anliegende elektrische Spannung zu unterbrechen, und die zum Signalempfang von der Ansteuerungseinrichtung und/oder von der Bedienungselement-Steuerungseinrichtung ausgebildet ist, dass die Blickschutzsteuerungseinrichtung weiterhin so ausgebildet ist, dass sie
- - bei Empfang eines von der Anzeigesteuerungseinrichtung aufgrund einer bevorstehenden Änderung oder Erneuerung einer auf dem E-Paper-Display dargestellten Anzeige ausgesandten Blickschutzsignals für eine vorgegebene Zeitspanne oder bis zum Erhalt eines Rücksetzsignals und/oder
- - bei Empfang eines von der Bedienungselement-Steuerungseinrichtung aufgrund
- o einer erfolgten Berührung der berührungssensitiven Oberfläche oder
- o einer von einem Näherungssensor sensierten Annäherung einer Betätigungseinrichtung an die berührungssensitive Oberfläche ausgesandten Blickschutzsignals während der Dauer des Bedienvorgangs
- Das Blickschutzelement ist vorteilhafterweise aus einer Folie oder Scheibe aus so genanntem „intelligentem Glas“ („smart glass“) gebildet.
- VORTEILE
- Dieser Aufbau der Anzeigeeinrichtung ermöglicht es, die Anzeige für einen vorgegebenen Zeitraum opak, also „milchig“ und damit intransparent zu machen, sie einzufärben oder zu verdunkeln, so dass während dieser Zeit von einem Betrachter kein Flackern wahrgenommen werden kann. Die Polymer-Flüssigkeitskristallschicht kann durch Anlegen einer elektrischen Spannung an Elektroden der Polymer-Flüssigkeitskristallschicht zwischen einerseits transparent und andererseits transluzent (also nur „durchscheinend“, nicht „durchsichtig“) umgeschaltet werden. Eine solche so genannte PDLC-Folie oder PDLC-Scheibe (polymer dispersed liquid crystal - PDLC) kann zwischen opak und transparent umgeschaltet werden. Diese PDLC-Folie oder PDLC-Scheibe enthält im opaken Normalzustand ungeordnete Flüssigkristallpartikel, die sich bei Anlegen einer elektrischen Spannung in einem dabei ausgebildeten elektrischen Feld ordnen und so eine Transparenz erzeugen. Bei nicht anliegender elektrischer Spannung gehen die Partikel wieder in den ungeordneten Zustand über, sodass einfallendes Licht gestreut wird und die Folie beziehungsweise Scheibe opak und damit undurchsichtig ist. Diese Technologie wird bereits als schaltbarer Sichtschutz eingesetzt. Alternativ ist das Blickschutzelement von einer Folie oder Scheibe gebildet, die zumindest eine einfärbbare oder verdunkelbare elektrochrome Schicht aufweist. Diese elektrochrome Schicht kann durch Anlegen einer elektrischen Spannung an Elektroden der elektrochromen Schicht zwischen transparent und abgedunkelt beziehungsweise undurchsichtig umgeschaltet werden.
- Da die Anzeigesteuerungseinrichtung so ausgebildet ist, dass sie bei Berührung der berührungssensitiven Oberfläche und/oder bei Empfang eines entsprechenden Befehlssignals die opakisierbare Polymer-Flüssigkeitskristallschicht beziehungsweise die einfärbbare oder verdunkelbare elektrochrome Schicht in einen opaken, verdunkelten oder eingefärbten Zustand versetzt, können auf der berührungssensitiven Oberfläche oder im Bedienelement angezeigte Symbole oder allgemeine Anzeigen besser gesehen werden, da die vom E-Paper-Display gebildete Hintergrundanzeige ausgeblendet oder nur noch verschwommen dargestellt wird.
- Die Anzeigesteuerungseinrichtung für das E-Paper-Display ist so ausgebildet, dass sie im Fall einer Änderung oder Erneuerung einer auf dem E-Paper-Display dargestellten Anzeige zunächst ein Blickschutzsignal an das Blickschutzelement übermittelt, das daraufhin für einen vorgegebenen Zeitraum oder bis zum Empfang eines Rücksetzsignals die opakisierbare Polymer-Flüssigkeitskristallschicht beziehungsweise die einfärbbare oder verdunkelbare elektrochrome Schicht in einen opaken, verdunkelten oder eingefärbten Zustand versetzt.
- Von Vorteil ist eine Ausführungsform der Erfindung, die mit anderen Ausführungsformen kombinierbar ist und bei der das Bedienelement so ausgebildet ist, dass auf der berührungssensitiven Oberfläche oder im Bedienelement Anzeigen oder Symbole darstellbar sind.
- Die Erfindung ist insbesondere auch gerichtet auf ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit zumindest einer erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung.
- Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit zusätzlichen Ausgestaltungsdetails und weiteren Vorteilen sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben und erläutert.
- Figurenliste
- Es zeigt:
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1 den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung. - DARSTELLUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
-
1 zeigt schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung A mit einem E-Paper-Display 1, das eine Anzeigefläche 10 aufweist, und einem in Blickrichtung V vor der Anzeigefläche 10 des E-Paper-Displays 1 angeordneten Blickschutzelement 2. Das Blickschutzelement 2 deckt das E-Paper-Display 1 vollflächig ab und lässt sich zwischen einem transparenten Normalzustand und einem Blickschutzzustand umschalten. Im Blickschutzzustand ist das Blickschutzelement 2 opak, beispielsweise milchig, farbig eingefärbt oder verdunkelt ausgebildet. - In der in
1 gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist das Blickschutzelement 2 als eine opakisierbare PDLC-Folie oder -Scheibe ausgebildet, die zwischen dem transparenten Normalzustand und einem opaken Blickschutzzustand umschaltbar ist, in welchem das Blickschutzelement 2 nur transluzent, nicht aber transparent ist. - Dazu ist das Blickschutzelement 2, wie in dem vergrößerten Ausschnitt des Blickschutzelements 2 unten in
1 dargestellt ist, von einer Folie oder einer Scheibe gebildet, die eine hintere transparente Elektrodenschicht 20, eine vordere transparente Elektrodenschicht 24 und eine zwischen diesen Elektrodenschichten angeordneten Polymer-Flüssigkeitskristallschicht 22 aufweist. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die beiden Elektrodenschichten 20, 24 ordnen sich die in der Polymer-Flüssigkeitskristallschicht 22 enthaltenen Flüssigkristallmoleküle im elektrischen Feld, das zwischen den beiden Elektrodenschichten 20, 24 ausgebildet wird, und das Blickschutzelement 2 wird für den Betrachter in Blickrichtung V transparent. Liegt die elektrische Spannung an den Elektrodenschichten 20, 24 nicht mehr an, so gehen die Flüssigkristallmoleküle in einen ungeordneten Zustand über und das Blickschutzelement 2 wird wieder opak und damit undurchsichtig oder zumindest nahezu undurchsichtig. - Soll von der Anzeigesteuerungseinrichtung 4 für das E-Paper-Display 1 eine Änderung oder Erneuerung der auf den E-Paper-Display 1 dargestellten Anzeige durchgeführt werden, so übermittelt die Anzeigesteuerungseinrichtung 4 zunächst eine Blickschutzsignal S1 an eine Blickschutzsteuerungseinrichtung 5 für das Blickschutzelement 2, woraufhin die an den Elektrodenschichten 20, 24 anliegende elektrische Spannung unterbrochen wird, so dass das Blickschutzelement 2 opak, also undurchsichtig, wird.
- Dann übermittelt die Anzeigesteuerungseinrichtung 4 ein Erneuerungs- oder Änderungssignal S2 an das E-Paper-Display 1, woraufhin die Anzeige des E-Paper-Displays 1 aktualisiert beziehungsweise geändert wird. Nach einer vorgegebenen Zeitspanne, beispielsweise nach einer halben Sekunde oder nach bis zu zwei Sekunden wird die elektrische Spannung erneut an die Elektrodenschichten 20, 24 angelegt und das Blickschutzelement 2 wird wieder transparent. Alternativ kann von der Anzeigesteuerungseinrichtung 4 auch ein Rücksetzsignal S3 an die Blickschutzsteuerungseinrichtung 5 für das Blickschutzelement 2 übermittelt werden, woraufhin dann die elektrische Spannung an die Elektrodenschichten 20, 24 wieder angelegt und das Blickschutzelement 2 transparent wird.
- Ist die Anzeigeeinrichtung A - wie es in
1 beispielhaft dargestellt ist - in Blickrichtung V vor der Anordnung aus E-Paper-Display 1 und Blickschutzelement 2 optional noch mit einem flächigen Bedienelement 3 ausgestattet, das eine berührungssensitive Oberfläche 30, beispielsweise ein Touch-Panel, aufweist und von einer Bedienelementensteuerungseinrichtung 6 gesteuert wird, so ist bei dieser vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Blickschutzelement 2 unabhängig vom Empfang des Blickschutzsignals S1 auch dann durch Unterbrechung der an den Elektrodenschichten 20, 24 anliegenden elektrischen Spannung in seinen undurchsichtigen Zustand umgeschaltet werden kann, wenn eine Bedienung auf dem Bedienelement 3 erfolgen soll. Das kann beispielsweise durch beliebiges Berühren der berührungssensitiven Oberfläche 30 oder auch durch einen (nicht gezeigten) Näherungssensor ausgelöst werden, der die Annäherung eines Fingers oder einer anderen Betätigungseinrichtung erfasst, die sich der berührungssensitiven Oberfläche 30 nähert. Die Bedienelementensteuerungseinrichtung 6 sendet daraufhin ein Blickschutzsignal S4 an die Blickschutzsteuerungseinrichtung 5, die dann die an den Elektrodenschichten 20, 24 anliegende elektrische Spannung so lange unterbricht wie der Bedienvorgang auf der berührungssensitiven Oberfläche 30 andauert. - Die Erfindung schlägt eine Anzeigeeinrichtung und ein Verfahren zur Maskierung oder Kaschierung eines technologiebedingt auftretenden „Flackereffekts“ eines E-Paper-Displays vor. Die Anzeigeeinrichtung besteht im Wesentlichen aus zumindest einem E-Paper-Display und einem in Blickrichtung davor angebrachten Blickschutzelement, beispielsweise mit einer PDLC-Schicht (zum Beispiel in Form einer PDLC-Folie oder einer PDLC-Scheibe). Zur Maskierung des „Flackerns“ wird die PDLC-Schicht für die Dauer des Aktualisierungsprozesses opak geschaltet, sodass das „Flackern“ für den Betrachter nicht sichtbar ist. Nach Beendigung des Bildaufbaus im E-Paper-Display und damit des Flackerns wird die PDLC-Schicht wieder transparent geschaltet, sodass das darunterliegende, vom E-Paper-Display angezeigte Bild sichtbar wird.
- In einer weiteren Ausführung kann die PDLC-Schicht bei Bedarf manuell zwischen transparent und opak umgeschaltet werden, zum Beispiel wenn ein auf dem E-Paper-Display angezeigtes Bild oder Design nicht erwünscht ist.
- Gemäß einer Weiterbildung kann eine beispielsweise berührempfindliche Bedienoberfläche vor dem E-Paper-Display und dem Blickschutzelement liegen, wobei die PDLC-Schicht dann manuell oder automatisch zwischen transparent und opak umschaltbar ist. Das Umschalten in den opaken Zustand kann zu einer verbesserten Sichtbarkeit der Bedienelemente führen.
- Die Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt, das lediglich der allgemeinen Erläuterung des Kerngedankens der Erfindung dient. Im Rahmen des Schutzumfangs kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vielmehr auch andere als die oben beschriebenen Ausgestaltungsformen annehmen. Die Vorrichtung kann hierbei insbesondere Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus den jeweiligen Einzelmerkmalen der Ansprüche darstellen.
- Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- E-Paper-Display
- 2
- Blickschutzelement
- 3
- Bedienelement
- 4
- Anzeigesteuerungseinrichtung
- 5
- Blickschutzsteuerungseinrichtung
- 6
- Bedienelementensteuerungseinrichtung
- 10
- Anzeigefläche
- 20
- hintere transparente Elektrodenschicht
- 22
- Polymer-Flüssigkeitskristallschicht
- 24
- vordere transparente Elektrodenschicht
- 30
- berührungssensitive Oberfläche
- A
- Anzeigeeinrichtung
- S1
- Blickschutzsignal
- S2
- Erneuerungs- oder Änderungssignal
- S3
- Rücksetzsignal
- S4
- Blickschutzsignal
- V
- Blickrichtung
die opakisierbare Polymer-Flüssigkeitskristallschicht beziehungsweise die einfärbbare oder verdunkelbare elektrochrome Schicht in einen opaken, verdunkelten oder eingefärbten Zustand versetzt.
Claims (3)
- Anzeigeeinrichtung mit einem E-Paper-Display (1) und einer Anzeigesteuerungseinrichtung (4) für das E-Paper-Display (1), wobei in Blickrichtung (V) vor dem E-Paper-Display (1) ein Blickschutzelement (2) vorgesehen ist, das ebenfalls von der Anzeigesteuerungseinrichtung (4) ansteuerbar ist und das unter Einfluss eines elektrischen Feldes zwischen einem ersten, transparenten Zustand und einem zweiten, intransparenten oder verdunkelten Zustand umschaltbar ist, wobei das Blickschutzelement (2) von einer Folie oder Scheibe gebildet ist, die zumindest eine opakisierbare Polymer-Flüssigkeitskristallschicht (22) oder zumindest eine einfärbbare oder verdunkelbare elektrochrome Schicht aufweist, die zwischen zwei Elektrodenschichten (20, 24) gelegen ist, und wobei in Blickrichtung (V) vor dem Blickschutzelement (2) ein von einer Folie oder Scheibe gebildetes und eine berührungssensitive Oberfläche (30) aufweisendes Bedienelement (3) vorgesehen ist, das von einer Bedienungselement-Steuerungseinrichtung (6) ansteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung des Blickschutzelements (2) eine Blickschutzsteuerungseinrichtung (5) vorgesehen ist, die ausgebildet ist, um eine an den Elektrodenschichten (20, 24) anliegende elektrische Spannung zu unterbrechen, und die zum Signalempfang von der Ansteuerungseinrichtung (4) und/oder von der Bedienungselement-Steuerungseinrichtung (6) ausgebildet ist, dass die Blickschutzsteuerungseinrichtung (5) weiterhin so ausgebildet ist, dass sie - bei Empfang eines von der Anzeigesteuerungseinrichtung (4) aufgrund einer bevorstehenden Änderung oder Erneuerung einer auf dem E-Paper-Display (1) dargestellten Anzeige ausgesandten Blickschutzsignals (S1) für eine vorgegebene Zeitspanne oder bis zum Erhalt eines Rücksetzsignals (S3) und/oder - bei Empfang eines von der Bedienungselement-Steuerungseinrichtung (6) aufgrund ◯ einer erfolgten Berührung der berührungssensitiven Oberfläche (30) oder ◯ einer von einem Näherungssensor sensierten Annäherung einer Betätigungseinrichtung an die berührungssensitive Oberfläche (30) ausgesandten Blickschutzsignals (S4) während der Dauer des Bedienvorgangs die opakisierbare Polymer-Flüssigkeitskristallschicht (22) beziehungsweise die einfärbbare oder verdunkelbare elektrochrome Schicht in einen opaken, verdunkelten oder eingefärbten Zustand versetzt.
- Anzeigeeinrichtung nach Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (3) so ausgebildet ist, dass auf der berührungssensitiven Oberfläche (30) oder im Bedienelement (3) Anzeigen oder Symbole darstellbar sind.
- Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit zumindest einer Anzeigeeinrichtung (A) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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-
2020
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