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Die Erfindung betrifft eine flexible Anzeigevorrichtung und ein elektronisches Gerät mit einer solchen flexiblen Anzeigevorrichtung.
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Stand der Technik
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Die Erfindung geht von einer flexiblen Anzeigevorrichtung und einem elektronischen Gerät mit einer flexiblen Anzeigevorrichtung aus.
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Flexible Anzeigevorrichtungen sind an sich bekannt. Beispielsweise können OLED-(organische LED-) Displays in Form von biegbaren, auch faltbaren Folien herstellt werden. Je nach Anwendungsfall ist es dabei erforderlich, diese Anzeigevorrichtungen mechanisch zu stabilisieren, insbesondere gegen Durchbiegung bei Druck auf die Anzeigefläche zu versteifen. Dem kommt ohne Weiteres ersichtlich insbesondere im Zusammenhang mit berührungs- und/oder druckempfindlichen Anzeigevorrichtungen, kurz auch Touch-Displays, Bedeutung zu.
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In der
US 2014099479 AA wird dazu vorgeschlagen, ein flexibles, also biegbares Anzeigeelement auf einem Rollladen- oder Rollo-ähnlichen Trägerelement anzubringen. Lamellen dieses Rollladen- oder Rollo-ähnlichen Trägerelements sind untereinander flexibel miteinander verbunden, so dass das aus Anzeigeelement und Trägerelement gebildete Gesamtkonstrukt in einer ersten Richtung gebogen und aufgerollt werden kann, während es in einer dazu senkrechten Richtung, bedingt durch die biegesteifen Lamellen, biegesteif, das heißt gegen Durchbiegung geschützt ist.
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Vorteile der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine kostengünstige Herstellung von flexiblen Anzeigevorrichtungen, beispielsweise auf Basis von in äußerer Gestalt von Folien vorliegenden, mechanisch flexiblen OLED-Displays, wobei die Anzeigevorrichtungen in einer ersten Richtung biegbar oder auch aufrollbar und in einer zweiten dazu senkrechten Richtung biegesteif ausbildbar sind. Solchermaßen ausgebildete Anzeigevorrichtungen eignen sich beispielsweise für berührungs- und/oder druckempfindliche Anzeigevorrichtungen, kurz auch Touch-Displays, die während ihrer Bedienung regelmäßig mit einer senkrecht auf ihre Oberfläche einwirkenden Kraft beaufschlagt werden. Weiter eignen sich solche Anzeigevorrichtungen auch für sogenannte haptische Displays, also für Touch-Displays, die in Reaktion auf eine Bedienung elektromechanisch angeregt werden und damit eine haptische Rückmeldung an den Bediener erzeugen. Beide genannten Varianten erfordern eine zumindest in einer Richtung biegesteife Auslegung der Anzeigevorrichtung.
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Erfindungsgemäß wird dazu eine flexible Anzeigevorrichtung vorgeschlagen, welche in einer ersten Richtung flexibel und in einer zweiten, zu der ersten Richtung senkrechten, Richtung biegesteif ausgebildet ist, umfassend ein flexibles Anzeigeelement und ein Trägerelement, welches eine erste Oberfläche zur Aufnahme des Anzeigeelements aufweist und welches parallel zueinander angeordnete, Lamellenelemente aufweist, welche die Biegung in der ersten Richtung ermöglichen und die Biegung in der zweiten Richtung unterbinden und welche sich dadurch auszeichnet, dass das Trägerelement ein Basiselement umfasst, das in Form einer Matte aus einem ersten, flexiblen Material gefertigt ist, wobei die erste Oberfläche des Trägerelements durch eine Vorderseite des Basiselements gebildet ist, und
dass auf einer Rückseite des Basiselements die Lamellenelemente angeordnet, konkret aufgebracht, sind, wobei die Lamellenelemente jeweils zumindest teilweise aus einem gegenüber dem des Basiselements biegesteiferen Material gefertigt sind.
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Dass das Basiselement und die auf der Rückseite des Basiselements aufgebrachten Lamellenelemente umfassende Trägerelement ist ähnlich dem Rollladen- oder Rollo-ähnlichen Trägerelement der
US 2014099479 AA in einer ersten Richtung, nämlich parallel zu den Lamellenelementen biegbar oder aufrollbar, in einer zweiten dazu senkrechten Richtung hingegen biegesteif. Somit ist auch der Verbund aus einem auf die erste Oberfläche dieses Trägerelements aufgebrachten Anzeigeelements, also beispielsweise eines OLED-Displays, in der ersten Richtung, nämlich parallel zu den Lamellenelementen biegbar oder aufrollbar, in der zweiten dazu senkrechten Richtung hingegen biegesteif.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lamellenelemente im Spritzgussverfahren auf das Basiselement aufgebracht werden bzw. sind. Dabei sind die Lamellenelemente vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial gefertigt und weisen eine gegenüber dem Material des Basiselements bzw. der Matte deutlich höhere Biegesteifigkeit auf. Beispielsweise kann das Basiselement aus Silikon und die Lamellenelemente aus einem faserverstärkten Kunststoff gefertigt sein bzw. werden. Diese Ausführungsform ermöglicht eine besonders einfache und damit kostengünstige Fertigung.
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In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lamellenelemente bereichsweise aus dem flexiblen Material des Basiselements gebildet sind, in das die Profilstabelemente eingebracht sind. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die Profilstabelemente aus Metall, insbesondere einem Leichtmetall, wie einer Aluminium-Legierung, oder einen biegesteifen Kunststoff gefertigt sind. Auch diese Lösung ermöglicht eine einfache und kostengünstige Fertigung. So können die Profilstabelemente beispielsweise in einem gemeinsamen Spritzgießschritt mit dem Spritzguss des Basiselements in die auf der Rückseite des Basiselements angegossenen Lamellenelemente mit eingegossen werden.
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Die Erfindung richtet sich ferner auf ein elektronisches Gerät mit einer flexiblen Anzeigevorrichtung wie vor beschrieben.
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Figurenliste
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren darstellt und werden nachfolgend näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen dabei gleiche oder gleichwirkende Elemente.
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Es zeigen
- 1 eine schematische Darstellung des erfindungswesentlichen Teils der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung,
- 1A eine Ausschnittvergrößerung der eines Trägerelements, welches Bestandteil der Anzeigevorrichtung aus 1 ist,
- 2 eine schematische Darstellung des erfindungswesentlichen Teils einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung und
- 3 eine schematische Darstellung des erfindungswesentlichen Teils einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung und
- 4A und 4B Skizzen eines Ausschnitts eines elektronischen Geräts mit der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist eine Anzeigevorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt.
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Die Anzeigevorrichtung 10 weist ein Trägerelement 11 auf, auf dessen erster Oberfläche 111 ein Anzeigeelement 12 angeordnet ist. Bei dem Anzeigeelement 12 handelt es sich im vorliegenden Fall beispielhaft um ein OLED-Display, welches die äußere Gestalt einer Folie aufweist und in sich flexibel, insbesondere biegsam ist. In bevorzugter Ausgestaltung ist das Anzeigeelement 12 auf dem Trägerelement 11 aufgeklebt. Zum Aufkleben kann ein auch nach dem Aushärten im Sinne einer elastischen Verformbarkeit flexibel bleibender Klebstoff verwendet werden. In alternativer Ausführungsform kann das Anzeigeelement 12 beispielsweise mittels eines oder mehrerer auf der ersten Oberfläche 111 des Trägerelements 11 angeordneten Klebestreifen/s fixiert sein.
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Eine Ausschnittvergrößerung des Trägerelements 11 ist in 1A dargestellt.
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Das Trägerelement 11 umfasst ein Basiselement 110 in der äußeren Gestalt bzw. Formgebung einer Matte. Das Basiselement 110 ist aus einem flexiblen Material gefertigt, beispielsweise aus Silikon. Eine Vorderseite 111 des Basiselements 110, welche in 1A der unten liegenden Oberfläche entspricht, bildet die erste Oberfläche 111 des Trägerelements 11, welche der Aufnahme des Anzeigeelements 12 dient.
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Auf einer der Vorderseite 111 abgewandten Rückseite 113 des Basiselements 110 sind Lamellenelemente 115 aufgebracht. Diese Lamellenelemente 115 bestehen zumindest bereichsweise aus einem biegesteifen Material und erstrecken sich ihrer Länge nach über die Breite B des Basiselements 110 bzw. des Trägerelements 11. Die Lamellenelemente 115 sind dabei beigesteif ausgeführt. Damit ist das Trägerelement 11 sowie die Anzeigevorrichtung 10 in Längsrichtung biegbar, kann also quer zu den Lamellenelementen 115 gebogen oder auch ähnlich einem Rollo oder Rollladen aufgerollt werden, in Querrichtung, also in Richtung der Lamellenelemente 115 aber biegesteif, so dass eine Durchbiegung infolge einer auf die Oberfläche der Anzeigevorrichtung 10 einwirkenden Kraft F unterbunden wird.
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Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die Dicke des Basiselements 0,4 mm, die Dicke bzw. Höhe der Lamellenelemente 115 2 mm. Die Dimensionierung ist in Abhängigkeit insbesondere der Breite B des Trägerelements und der Biegesteifigkeit des Basiselements 111 gewählt, so dass eine in Abhängigkeit der applikationsabhängigen Anforderungen eine ausreichende Biegesteifigkeit in Querrichtung sichergestellt ist. Die Lamellenelemente 115 weisen ein Zahnprofil auf, das heißt ihr Querschnitt ist an ihrem dem Basiselement 110 abgewandten, in der Zeichnung oberen Ende gegenüber der dem Basiselement zugewandten Basis verjüngt. Damit wird eine Biegung bzw. ein Aufrollen in Richtung der Lamellenelemente bzw. um die Lamellenelemente 115 ermöglicht.
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Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, die in 2 dargestellt ist, wird die Biegesteifigkeit der Lamellenelemente 115 dadurch erreicht, dass diese aus einem biegesteifen Material direkt auf die Rückseite des Basiselements 110 aufgebracht werden. In produktionstechnisch vorteilhafter Ausführung werden dabei die Lamellenelemente 115 als steif aushärtende Kunststoffelemente im Spritzgussverfahren direkt auf die Rückseite des Basiselements 110 aufgespritzt. Das Trägerelement 11 wird somit aus dem Basiselement 110 und die auf dessen Rückseite aufgespritzten Lamellenelemente 115 gebildet, welche in diesem Fall vollständig aus einem gegenüber dem Material des Basiselements 10 beigesteiferen Material bestehen. Als Material für die Lamellenelemente 115 kommt beispielsweise ein faserverstärkter, hart aushärtender Kunststoff zum Einsatz.
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Gemäß einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform, die in 3 dargestellt ist, wird die Biegesteifigkeit der Lamellenelemente 115 dadurch erreicht, dass diese zumindest bereichsweise durch Profilstabelemente 116 aus biegesteifem Material gebildet werden. Die Profilstabelemente 116 können dazu aus einem Kunststoff, beispielsweise einem faserverstärkten Kunststoff, oder auch als Metall- insbesondere Leichtmetallprofilstäbe, beispielsweise aus einer Aluminium-Legierung, gefertigt sein. Die Profilstabelemente 116 weisen dabei eine der Breite B des Basiselements 111 bzw. des Trägerelements 110 entsprechende Länge auf.
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Im vorliegenden Fall werden die Profilstabelemente 116 auf der Rückseite des Basiselements 111 senkrecht zur Längsrichtung bzw. quer zur Biege- oder Rollrichtung aufgebracht. Zur Fixierung der Profilstabelemente 116 werden diese in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung mit dem Material des Basiselements 111, also beispielsweise Silikon, eingegossen und somit von dem Material des Basiselements 111 entlang der Längsseiten der Profilstabelemente 116 vorzugsweise vollständig umschlossen.
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Diese Ausführungsform kann vorteilhaft hergestellt werden, in dem die Profilstabelemente 116 parallel zueinander angeordnet und sodann zusammen mit dem Basiselement 110 in einem gemeinsamen Spritzgießschritt eingegossen werden.
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In den 4A und 4B ist jeweils ein Ausschnitt eines elektronischen Geräts 1 dargestellt, das über eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung 10 verfügt. Das Gerät 1 ist im vorliegenden Fall ein Fahrerinformationssystem, welches als Ein-/Ausgabe-Schnittstelle für die Interaktion mit dem Benutzer, hier dem Fahrzeugführer, über ein haptisches Display verfügt. Das haptische Display umfasst die Anzeigevorrichtung 10, auf der Informationen zur Ausgabe an den Benutzer dargestellt werden sowie eine nicht dargestellte Abtastung der dem Benutzer zugewandten Oberfläche und zur Anregung dieser Oberfläche zwecks haptischer Rückmeldung an den Benutzer beispielsweise in Reaktion auf einer Benutzereingabe. Das elektronische Gerät 1 verfügt über ein Gehäuse 15 kann zum Einbau in einer Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs vorgesehen und ausgebildet sein.
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In 4A befindet sich die Anzeigevorrichtung 10 in der Benutzungs-Position. Das Anzeige 10 ist in vertikaler Orientierung ausgerichtet und dem Fahrzeugführer zugewandt angeordnet.
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In 4B ist hingegen die Anzeigevorrichtung 10 in eine Nicht-Benutzungsposition verfahren und befindet sich hinter einer Frontblende 151 des elektronischen Geräts in einem am Boden des Geräts angeordneten Schacht. Der Schacht weist eine horizontale Ausrichtung auf. Zur Aufnahme der Anzeigevorrichtung 10 in dem Gehäuse-Schacht wird die Anzeigevorrichtung von der vertikalen Ausrichtung mittels einer Führungseinrichtung, im vorliegenden Fall beispielsweise einer gekrümmten Führungskulisse, um 90 Grad in die horizontale Nicht-Benutzungsposition im Gehäuse-Schacht verfahren. Das Verfahren der Anzeigevorrichtung 10 von der einen in die jeweils andere Position erfolgt mittels eines elektromotorischen Antriebs.
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In alternativer Ausführung kann das Umlenken der Anzeigevorrichtung 10 von der vertikalen in die horizontale Position und umgekehrt beispielsweise auch mittels einer Führungswalze erfolgen, welche auf der Rückseite der Anzeigevorrichtung 10, also auf den Spitzen des durch die Spitzen der Lamellenelemente 115 gebildeten Zahnprofils anliegt und um die die Anzeigevorrichtung 10 bei ihrem Verfahren gebogen wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2014099479 [0004, 0007]
