EP2671138A1 - Interaktive anzeigeeinheit - Google Patents

Interaktive anzeigeeinheit

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Publication number
EP2671138A1
EP2671138A1 EP11810853.9A EP11810853A EP2671138A1 EP 2671138 A1 EP2671138 A1 EP 2671138A1 EP 11810853 A EP11810853 A EP 11810853A EP 2671138 A1 EP2671138 A1 EP 2671138A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
display unit
light source
interactive display
polymer material
actuator
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Withdrawn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
EP11810853.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Yanning Zhao
Andreas Eppinger
Daniel Jendritza
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.)
Johnson Controls GmbH
Original Assignee
Johnson Controls GmbH
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 Johnson Controls GmbH filed Critical Johnson Controls GmbH
Publication of EP2671138A1 publication Critical patent/EP2671138A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
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    • G06F3/0414—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position
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    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/22—Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
    • G03H1/2249—Holobject properties
    • G03H2001/2263—Multicoloured holobject
    • G03H2001/2271—RGB holobject
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2225/00—Active addressable light modulator
    • G03H2225/20—Nature, e.g. e-beam addressed
    • G03H2225/25—Optically addressed SLM [OA-SLM]
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2260/00—Recording materials or recording processes
    • G03H2260/50—Reactivity or recording processes
    • G03H2260/54—Photorefractive reactivity wherein light induces photo-generation, redistribution and trapping of charges then a modification of refractive index, e.g. photorefractive polymer

Definitions

  • the invention relates to an interactive display unit for displaying information and / or for interacting with a user, in particular in a vehicle interior.
  • the human visual perception physiology enables him to view his surroundings in three dimensions.
  • the three-dimensional representation of information is also used, for example, in display units.
  • digital image fusion as well as two-dimensional semitransparent screens are known.
  • the three-dimensional representation of information in the vehicle area such as information on a
  • haptic perception Another important part of human physiology of perception is haptic perception. By touching, we convey functional signals as effectively as emotions. Although visual perception is usually more diverse than haptic perception, there is an astonishingly wide range of haptic perceptions that are of fundamental importance, especially for physical user interfaces.
  • touch displays Especially with touch-sensitive display units, so-called touch displays, the integration of the haptic perception allows a direct interaction between man and machine, which significantly improves the user-friendliness of these display units.
  • piezoelectric effect transform a voltage into a logical signal.
  • Object of the present invention is therefore to provide a comparison with the prior art improved display unit, by means of a
  • An interactive display unit for displaying information and / or for interacting with a user, in particular in one
  • Vehicle interior has at least one imaging cell, which is a photorefractive polymer material layer between two transparent imaging cell, which is a photorefractive polymer material layer between two transparent imaging cell, which is a photorefractive polymer material layer between two transparent imaging cell, which is a photorefractive polymer material layer between two transparent imaging cell, which is a photorefractive polymer material layer between two transparent imaging cell, which is a photorefractive polymer material layer between two transparent
  • Substrate carriers each one the photorefractive material
  • Polymer material layer oriented projection at least one
  • Reading light source are arranged.
  • the transparent substrate carrier associated with the writing light source is in the viewing direction of the display unit below the photorefractive polymer material layer and the other, opposite and the haptic sensor actuator unit associated transparent substrate carrier is in the viewing direction of the display unit above the photorefractive
  • the interactive display unit according to the invention enables the polymer material layer by virtue of the photorefractive polymer material
  • the photorefractive polymer material is preferably formed from an organic polymer or liquid polymer material cells.
  • the polymer consists, for example, of hole-transporting polymer poly (eg PVK CAAN or PATPDCAAN co-polymer) doped with a non-linear optical (NLO) chromophore (eg PDCST, FDCST, AODCST, TDDCST or 7-DCST), wherein a plastication agent (eg BBP or ECZ) is commonly used as a sensitizer.
  • hole-transporting polymer poly eg PVK CAAN or PATPDCAAN co-polymer
  • NLO non-linear optical
  • a plastication agent eg BBP or ECZ
  • haptic signals can be detected both by a user (unit operates as an actuator) and generated by it (unit operates as a sensor). For example, a user generates a haptic signal as soon as his finger presses a virtual key on a touchpad of the interactive display unit, which is detectable by means of the sensor-actuator unit.
  • the sensor-actuator unit is also capable of a haptic signal, eg. B. upon application of an electrical voltage shape changes and / or vibrations to generate, which is detectable by the user and, for example, serves as confirmation that the keystroke has been detected by the display unit.
  • a user interface in particular a man-machine interface is possible, which is adapted to the needs of a user and thereby significantly improves the user-friendliness of the interactive display unit.
  • the haptic sensor-actuator unit is arranged on an outer side of the associated transparent substrate carrier. The outside of this
  • Substrate carrier is here facing away from the photorefractive polymer material surface and thus facing a user of the interactive display unit, so that a direct interaction between the user and the interactive display unit is possible.
  • the haptic sensor-actuator unit is formed as a layer arrangement of alternately arranged actuator layers and electrode layers.
  • the actuator layer controllable by means of the electrode layers constitutes a virtual input and / or output field of the interactive display unit with its own electronic switching structure for the haptic detection of a
  • Actuation of the display unit by a user and for haptic feedback The act on both sides of an actuator layer
  • the actuator layer of a smooth state before applying the electrical voltage in a structured
  • the structuring of the actuator layer can be changed and / or repeated by further electrical circuits.
  • the actuator layers and the electrode layers are each made of an optically transparent material educated.
  • the electrode layers are analogous to the
  • Electrode layers of the substrate carrier preferably made of indium-tin oxide (called ITO for short), which is a semiconducting, largely optically transparent material and is characterized by a good, electrical
  • the electrode may be formed of zinc oxide or other thin metal layer.
  • the material of the at least one actuator layer is preferably made of a
  • a polymer having a change in size and shape when excited by an electric field especially one
  • electroactive polymer e.g., silicone and / or
  • a possible embodiment provides that the haptic sensor actuator unit is divided into fields. With that, virtual are diverse
  • Keypads a touch and / or sensor unit of the interactive display unit definable.
  • the virtual keypads by appropriate pixel or field control by means of the
  • Electrode layers freely configurable. Thus, by the strength of the applied electric field, the dimensioning, shape and
  • a protective coating is applied to an outer surface of the at least one actuator layer, which is preferably made of a polymer formed with nanoparticles, the scratch-resistant and anti-reflective
  • the protective layer can be designed to be suitable for self-cleaning.
  • At least one reading light source is arranged on the side of the imaging cell.
  • a plurality of reading light sources with different emission spectra for generating red, green and / or blue light are provided.
  • the reading light sources are designed as laser units and / or light-emitting diodes with predetermined emission spectra for differently colored light whose light is radiated in the direction of the imaging cell.
  • the reading light source (s) generate or generate light at a frequency different from the frequency of the writing light source, whereby the information stored in the photorefractive polymer material layer is externally visible when irradiated by the reading light source to a user.
  • the interactive display unit includes a second light source as a writing light source, which is below the associated transparent substrate support, d. H. on a side facing away from the photorefractive polymer material layer side of the transparent substrate support is arranged.
  • This second light source is preferred as a diode laser or as a
  • Solid-state laser formed.
  • the photorefractive polymer material For storing and erasing information by means of the photorefractive polymer material by exciting them in addition to the writing light source, the reference light source and a
  • Polymer material layer aligned propagation provided.
  • the holographic information is generated and stored by interference of the light beam of the writing light source and the light beam of the reference light source. Between the writing light source and the associated transparent
  • Substrate carrier is a field of microlenses arranged, which in particular comprises a plurality of identical dimensions having microlenses, which are arranged in a grid in mutually perpendicular rows and columns next to each other or in a hexagonal grid.
  • the microlenses mix the colored light of the laser to a desired color temperature and regulate a uniform distribution of light in the interactive display unit.
  • the microlens array is preceded by an optical diffuser and an optical modulator in the radiation direction of the writing light source.
  • the optical modulator is arranged in the radiation direction of the writing light source between the writing light source and the optical diffuser and is
  • the optical modulator is preferably a dynamic modulation of the laser beam of the writing light source possible.
  • the optical diffuser is arranged in the radiation direction of the writing light source between the optical modulator and the microlens array and is expediently used for homogenizing the laser beam of the writing light source.
  • Figure 1 schematically an exploded perspective view of an interactive display unit according to the invention
  • Figure 2 schematically shows a perspective side view of a
  • FIG. 1 shows an interactive display unit 1 in accordance with the invention
  • the interactive display unit 1 is as a touch-sensitive
  • Display unit 1 is formed and preferably provided in a vehicle interior 2 shown in more detail in Figure 2 as a functional interactive central unit for instrument panel 2.1, interior console 2.2, center console 2.3 and / or door panels 2.4.
  • the interactive display unit 1 comprises an imaging cell 3, a first light source 4 (hereinafter
  • Called reading light source 4 Called reading light source 4 and a second light source 5 (hereinafter called writing light source 5) and a haptic sensor-actuator unit 6.
  • the display unit 1 may also comprise a plurality of imaging cells 3.
  • the imaging cell 3 comprises a photorefractive polymer material layer 3.3 made of a photorefractive polymer material which is between a first transparent substrate support 3.1 and a second transparent
  • Substrate carrier 3.2 is arranged.
  • the substrate carriers 3.1, 3.2 are plate-shaped in the present embodiment and consist for example of glass. At one of the photorefractive polymer material layer facing 3.3
  • the substrate carrier 3.1, 3.2 each have an electrode layer, which preferably consists of a semiconductive, optically transparent Material, such as indium tin oxide, are formed. This is a high voltage and thus an electric field to the photorefractive
  • the photorefractive polymer material layer 3.3 is preferably formed of an organic polymer or liquid polymer material cells.
  • the polymer consists, for example, of hole-transporting polymer poly (eg PVK CAAN or PATPDCAAN co-polymer) doped with a non-linear optical (NLO) chromophore (eg PDCST, FDCST, AODCST, TDDCST or 7-DCST), wherein a plastication agent (eg BBP or ECZ) is commonly used as a sensitizer.
  • hole-transporting polymer poly eg PVK CAAN or PATPDCAAN co-polymer
  • NLO non-linear optical
  • a plastication agent eg BBP or ECZ
  • the photorefractive polymer material of the polymer material layer 3.3 By means of the photorefractive polymer material of the polymer material layer 3.3, a so-called photorefractive effect is possible, which generally causes a change in an optical refractive index of a material via electro-optical effects. That By illuminating the photorefractive polymer by means of the writing light source 5 and a reference light source, not shown, whose light beams interfere with each other, electric space charges in the photorefractive polymer material of
  • Polymer material layer 3.3 generates, which migrate to an active surface of the photorefractive polymer material of the polymer material layer 3.3 and there act locally on the electric field, whereby this is changed.
  • the space charges thus cause a modulation of the
  • Polymer material layer 3.3 creating a hologram.
  • information which is formed, for example, from a bit matrix can be stored as a hologram in the display unit 1.
  • the writing light source 5 is arranged underneath the first substrate carrier 3.1, ie, on a side of the first substrate carrier 3.1 facing away from the photorefractive polymer material, and preferably as a diode laser or solid state laser formed. Alternatively, a helium-neon laser can be used. The corresponding frequency of the laser, for example 532 nm, is dependent on the photorefractive polymer material used
  • a non-illustrated optical modulator also not shown in detail optical diffuser and a microlens array 8 is arranged at the output.
  • the optical modulator is arranged in the radiation direction of the writing light source 5 between this and the optical diffuser.
  • the optical modulator is formed from a plurality of micromirrors, which are arranged in a hexagonal grid. The screening of the
  • Micromirror corresponds largely to the screening of the
  • a dynamic modulation of the laser beam of the writing light source 5 is preferably possible.
  • the optical diffuser is arranged in the radiation direction of the writing light source 5 between the optical modulator and the microlens array 8 and expediently serves to homogenize the laser beam of the writing light source 5.
  • the microlens array 8 comprises a plurality of identical dimensions having microlenses 8.1, which are arranged in a grid in mutually perpendicular rows and columns next to each other or in a hexagonal grid and serve to the colored light of the writing light source 5 to a
  • the reference light source and an unillustrated Löschlichtán provided with a likewise oriented toward the photorefractive polymer material layer 3.3 spread.
  • Erase light source generated light are equivalent or nearly equivalent to the frequency of the light generated by the writing light source 5.
  • the hologram can be generated and stored.
  • For erasing the hologram use of only the erasure light source emitting homogeneous light is sufficient.
  • Polymer material layer 3.3 stored hologram is the side of
  • the reading light source 4 is arranged, which provided from a plurality of light sources with different emission spectra for generating red, green and / or blue light.
  • the light sources of the reading light source 4 are designed as laser units and / or light emitting diodes with predetermined emission spectra for differently colored, non-coherent light whose light is in the direction of
  • Imaging cell 3 is emitted.
  • the light generated by the reading light source 4 has a frequency which is different from the frequency of the light generated by the writing light source 5, so that in the photorefractive
  • Polymer material of the polymer material layer 3.3 stored information when irradiated by the reading light source 4 is visible to a user from the outside, without this additional optical aids, such. As a color glasses needed.
  • this comprises the haptic sensor-actuator unit 6, which is arranged on an outer side of the second substrate carrier 3.2.
  • the outside of the second substrate carrier 3.2 is here the surface facing away from the photorefractive polymer material layer 3.3 and thus facing a user of the interactive display unit 1.
  • the haptic sensor-actuator unit 6 comprises an actuator layer 6.2, which is arranged between two electrode layers 6.1.
  • the haptic sensor-actuator unit 6 comprises several alternately
  • the actuator layer 6.2 controllable by means of the electrode layers 6.1 represents a virtual input and / or output field of the interactive display unit 1 with its own electronic switching structure for the haptic detection of an actuation of the interactive display unit 1 by a user and for haptic feedback.
  • the actuator layer 6.2 and the electrode layers 6.1 are preferably each formed from an optically transparent material.
  • the electrode layers 6.1 are preferably formed from indium tin oxide.
  • Electrodes 6.1 .1 of the electrode layers 6.1 are arranged in an array, which can be seen in particular in the enlarged detail view of the haptic sensor-actuator unit 6. For a uniform distribution of the electrodes 6.1 .1 over an entire surface of the electrode layer 6.1 is possible.
  • the material of the actuator layer 6.2 is preferably made of a polymer having a change in size and shape when excited by an electric field, particularly an electroactive polymer, a metal-polymer composite, an ionic gel or a dielectric elastomer (e.g. B. silicone and / or acrylic elastomer and / or polyurethanes) or formed from Polyvilidendifluorid, which are particularly suitable as actor materials. These materials are characterized by high elongations, low densities and free formability.
  • the haptic sensor-actuator unit 6 is divided into fields.
  • various virtual keypads of a touch and / or sensor unit of the interactive display unit 1 can be defined.
  • the virtual keypads are by respective pixel or field by field
  • the strength of the applied electric field the dimensioning, shape and structuring of the individual electrodes 6.1 .1 and / or the thickness of the actuator layer 6.2 made of electroactive polymer, the expression of the structuring and / or shape change produced.
  • Protective layer 7 with, for example, a thickness of 30 ⁇ to ⁇ ⁇ , applied, which preferably consists of a polymer with nanoparticles is formed, which has scratch-resistant and anti-reflective properties.
  • the protective layer 7 can be designed to be suitable for self-cleaning.
  • the integration of the haptic perception and feedback into the interactive display unit 1 greatly improves the user-friendliness over conventional display units.
  • completely new effect modes for user-machine interaction can be created without physical buttons.
  • Figure 2 shows application examples of the interactive display unit 1 according to the invention in a vehicle interior 2, which is shown semitransparent.
  • the interactive display unit 1 may find use for displaying information in an instrument panel 2.1.
  • the interactive display unit 1 in an interior console, center console and door panels for displaying various items

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Description

Interaktive Anzeigeeinheit
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine interaktive Anzeigeeinheit zur Darstellung von Informationen und/oder zur Interaktion mit einem Benutzer, insbesondere in einem Fahrzeuginnenraum.
Die optische Wahrnehmungsphysiologie des Menschen ermöglicht es ihm, seine Umgebung in drei Dimensionen zu betrachten. Die dreidimensionale Darstellung von Informationen macht man sich auch beispielsweise bei Anzeigeeinheiten zunutze. Die derzeit bekannte dreidimensionale (= 3D) Technik basiert beispielsweise auf stereoskopischen Verfahren, wie sie im Fernsehen und/oder in Filmtheatern verwendet werden. Darüber hinaus sind digitale Bildfusion sowie zweidimensionale semitransparente Bildschirme bekannt. Allerdings wird die dreidimensionale Darstellung von Informationen im Fahrzeugbereich, wie beispielsweise Informationen auf einer
Instrumententafel, bisher kaum verwendet.
Ein weiterer wichtiger Teil der menschlichen Wahrnehmungsphysiologie ist die haptische Wahrnehmung. Durch Berühren vermitteln wir funktionelle Signale genauso effektiv wie Emotionen. Auch wenn die optische Wahrnehmung zumeist vielfältiger wahrnehmbar ist als die haptische Wahrnehmung, so existiert doch eine erstaunlich große Palette von haptischen Wahrnehmungen, die insbesondere für physische Benutzerschnittstellen von grundlegender Bedeutung sind.
Insbesondere bei berührungssensitiven Anzeigeeinheiten, sogenannten Touchdisplays, ermöglicht die Integration der haptischen Wahrnehmung eine direkte Interaktion von Mensch und Maschine, was die Benutzerfreundlichkeit dieser Anzeigeeinheiten deutlich verbessert.
Derzeit ist eine Vielzahl von Mobilgeräten mit berührungssensitiven
Anzeigeeinheiten auf dem Markt, die üblicherweise optische und visuelle, aber keine haptische Rückkopplung für den Benutzer unterstützen.
Bekannt sind dabei technische Schaltelemente, wie z. B. ein Mikroschalter, welcher auf einem schnappenden System zur Änderung des Leitungspfades beruht und damit als Standardbauteil in vielen Elektrogeräten verwendet wird. Weiterhin sind sogenannte Schnappscheiben aus Silikonkautschuk oder Metallkuppeln bekannt, die einen spürbaren Druckpunkt aufweisen, wobei der entstehende Knackeffekt hauptsächlich taktil wahrgenommen wird.
Darüber hinaus sind Piezoaktuatoren bekannt, die mit Hilfe des
piezoelektrischen Effektes eine Spannung in ein logisches Signal umwandeln.
Die Entwicklung von Benutzerschnittstellen im Fahrzeugbereich stellt hohe Anforderungen insbesondere an Benutzeroberflächen, die eine kompakte Größe und gleichzeitig einen vielseitigen Einsatz ermöglichen sollen.
Eine Möglichkeit für diese Herausforderung ist es beispielsweise,
Benutzerschnittstellen mit berührungssensitiven Anzeigeeinheiten zu entwickeln, die eine variable Konfiguration der Tasten ermöglichen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Anzeigeeinheit anzugeben, mittels der eine
dreidimensionale Darstellung von Informationen sowie eine direkte Interaktion zwischen Benutzer und Maschine möglich ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine interaktive Anzeigeeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Eine interaktive Anzeigeeinheit zur Darstellung von Informationen und/oder zur Interaktion mit einem Benutzer, insbesondere in einem
Fahrzeuginnenraum, weist zumindest eine Abbildungszelle auf, welche eine photorefraktive Polymermaterialschicht zwischen zwei transparenten
Substratträgern, welche jeweils eine dem photorefraktiven Material
zugewandten transparenten Elektrodenschicht versehen sind, in dichtender Anordnung umfasst, wobei auf einem der transparenten Substratträger parallel zu dieser mindestens eine Schreiblichtquelle mit einer in Richtung zur photorefraktiven Polymermaterialschicht ausgerichteten Ausbreitung und auf dem anderen Substratträger eine haptische Sensor-Aktor-Einheit und seitlich der photorefraktiven Polymermaterialschicht mit einer in Richtung zur
Polymermaterialschicht ausgerichteten Projektion mindestens eine
Leselichtquelle angeordnet sind.
Der der Schreiblichtquelle zugehörige transparente Substratträger ist dabei in Betrachtungsrichtung der Anzeigeeinheit unterhalb der photorefraktiven Polymermaterialschicht und der andere, gegenüberliegende und der haptischen Sensor-Aktor-Einheit zugehörige transparente Substratträger ist in Betrachtungsrichtung der Anzeigeeinheit oberhalb der photorefraktiven
Polymermaterialschicht angeordnet.
Die erfindungsgemäße interaktive Anzeigeeinheit ermöglicht aufgrund des photorefraktiven Polymermaterials der Polymermaterialschicht durch
Steuerung der transparenten Elektrodenschichten der Substratträger und Beaufschlagung der photorefraktiven Polymermaterialschicht mit Licht der Schreiblichtquelle und Licht einer Referenzlichtquelle einen photorefraktiven Effekt, d. h. eine lichtinduzierte Brechungsindexänderung, mittels welchem eine dreidimensionale Speicherung und Darstellung von Informationen möglich ist, ohne dass ein Betrachter dieser Anzeigeeinheit spezielle optische Hilfsmittel, wie beispielsweise eine Farbfilterbrille, benötigt. Durch zusätzliche Ansteuerung der haptischen Sensor-Aktor-Einheit in Kombination mit der SD- Darstellung mittels der Abbildungszelle ist eine integrierte interaktive
Anzeigeeinheit ermöglicht.
Das photorefraktive Polymermaterial ist vorzugsweise aus einem organischen Polymer oder Flüssigkeits-Polymermaterialzellen gebildet. Das Polymer besteht dabei beispielsweise aus löchertransportierendem Polymer Poly (z. B. PVK CAAN oder PATPDCAAN Ko-Polymer), dotiert mit einem nichtlinearen optischen (NLO) Chromophor (z. B. PDCST, FDCST, AODCST, TDDCST oder 7-DCST), wobei ein Piastiziermittel (z.B. BBP oder ECZ) üblicherweise als Sensibilisator verwendet wird.
Mittels der haptischen Sensor-Aktor-Einheit sind haptische Signale sowohl für einen Benutzer erfassbar (Einheit arbeitet als Aktor) als auch von diesem erzeugbar (Einheit arbeitet als Sensor). Beispielsweise erzeugt ein Benutzer ein haptisches Signal, sobald dieser mit seinem Finger eine virtuelle Taste auf einem Berührungsfeld der interaktiven Anzeigeeinheit betätigt, welches mittels der Sensor-Aktor-Einheit erfassbar ist. Die Sensor-Aktor-Einheit ist darüber hinaus in der Lage ein haptisches Signal, z. B. bei Anlegen einer elektrischen Spannung Formänderungen und/oder Vibrationen, zu erzeugen, welches von dem Benutzer erfassbar ist und beispielsweise als Bestätigung dient, dass der Tastendruck von der Anzeigeeinheit erkannt wurde. Damit ist in besonders vorteilhafter Art und Weise eine Benutzerschnittstelle, insbesondere eine Mensch-Maschine-Schnittstelle möglich, welche auf die Bedürfnisse eines Benutzers angepasst ist und die dadurch eine Benutzerfreundlichkeit der interaktiven Anzeigeeinheit signifikant verbessert. Alternativ ist es auch denkbar, die interaktive Anzeigeeinheit mit einem Stift oder einem anderen Objekt zu bedienen, so dass zwar nur eine indirekte Interaktion zwischen Benutzer und Anzeigeinheit möglich ist, diese aber gegenüber konventionellen Anzeigeeinheiten in Fahrzeugen ohne haptische Rückkopplung erheblich verbessert ist.
Die haptische Sensor-Aktor-Einheit ist auf einer Außenseite des zugehörigen transparenten Substratträgers angeordnet. Die Außenseite dieses
Substratträgers ist hier die dem photorefraktiven Polymermaterial abgewandte Oberfläche und damit einem Benutzer der interaktiven Anzeigeeinheit zugewandt, so dass eine direkte Interaktion zwischen dem Benutzer und der interaktiven Anzeigeeinheit möglich ist.
Die haptische Sensor-Aktor-Einheit ist als eine Schichtenanordnung von abwechselnd angeordneten Aktorschichten und Elektrodenschichten gebildet. Die mittels der Elektrodenschichten steuerbare Aktorschicht stellt ein virtuelles Eingabe- und/oder Ausgabefeld der interaktiven Anzeigeeinheit mit einer eigenen elektronischen Schaltstruktur zur haptischen Erfassung einer
Betätigung der Anzeigeeinheit durch einen Benutzer und zur haptischen Rückkopplung dar. Dabei wirken die beidseitig einer Aktorschicht
angeordneten Elektrodenschichten als Anode und Kathode, wobei durch Anlegen einer elektrischen Spannung die Aktorschicht von einem glatten Zustand vor Anlegen der elektrischen Spannung in einen strukturierten
Zustand mit Erhebungen und/oder Vertiefungen nach Anlagen der
elektrischen Spannung überführt wird. Dabei kann durch weitere elektrische Schaltungen die Strukturierung der Aktorschicht verändert und/oder wiederholt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Aktorschichten sowie die Elektrodenschichten jeweils aus einem optisch transparenten Material gebildet. Dazu sind die Elektrodenschichten analog zu den
Elektrodenschichten der Substratträger vorzugsweise aus Indium-Zinn- Oxid (kurz ITO genannt) gebildet, welches ein halbleitendes, weitestgehend optisch transparentes Material ist und sich durch eine gute, elektrische
Leitfähigkeit und flexible Eigenschaften auszeichnet. Alternativ kann die Elektrode aus Zinkoxid oder einer anderen dünnen Metallschicht gebildet sein.
Das Material der zumindest einen Aktorschicht ist bevorzugt aus einem
Polymer, welches eine Veränderung in Größe und Form aufweist, wenn es durch ein elektrisches Feld angeregt wird, insbesondere aus einem
elektroaktiven Polymer, einem Metall-Polymer-Komposite, einem ionischen Gel oder einem dielektrischen Elastomer (z. B. Silikon und/oder
Acrylelastomer, und/oder Polyurethane) oder aus Polyvilidendifluorid gebildet, welche sich als Aktormaterialien besonders gut eignen. Diese Materialien zeichnen sich durch hohe Dehnungen, geringe Dichten und freie Formbarkeit aus.
Eine mögliche Ausführungsform sieht vor, dass die haptische Sensor-Aktor- Einheit in Feldern unterteilt ist. Damit sind virtuelle verschiedenartige
Tastenfelder einer Berührungs- und/oder Sensoreinheit der interaktiven Anzeigeeinheit definierbar. Vorzugsweise sind die virtuellen Tastenfelder durch entsprechende pixel- oder felderweise Ansteuerung mittels der
Elektrodenschichten frei konfigurierbar. So kann durch die Stärke des angelegten elektrischen Feldes, die Dimensionierung, Form und
Strukturierung der Elektroden und/oder die Dicke der Aktorschicht aus elektroaktivem Polymer die Ausprägung der erzeugten Strukturierung und/oder Formänderung beeinflusst werden.
Zum Schutz vor äußeren Einflüssen auf der außenseitigen Sensor-Aktor- Einheit ist auf eine äußere Oberfläche der zumindest einen Aktorschicht eine Schutzbeschichtung aufgetragen, welche vorzugsweise aus einem Polymer mit Nanopartikeln gebildet ist, das kratzfeste und antireflektierende
Eigenschaften aufweist. Je nach Zusetzung von schutzwirkenden Partikeln kann die Schutzschicht zur Selbstreinigung geeignet ausgeführt sein.
Zur Hintergrund- oder Lesebeleuchtung der interaktiven Anzeigeeinheit ist seitlich der Abbildungszelle mindestens eine Leselichtquelle (erste Lichtquelle) angeordnet. Bevorzugt sind mehrere Leselichtquellen mit unterschiedlichen Emissionsspektren zur Erzeugung von rotem, grünem und/oder blauem Licht vorgesehen. Bevorzugt sind die Leselichtquellen als Lasereinheiten und/oder Leuchtdioden mit vorgegebenen Emissionsspektren für verschieden farbiges Licht ausgebildet, deren Licht in Richtung der Abbildungszelle abgestrahlt wird. Zweckmäßigerweise erzeugt oder erzeugen die Leselichtquelle/n Licht mit einer Frequenz, die zur Frequenz der Schreiblichtquelle verschieden ist, wodurch die in der photorefraktiven Polymermaterialschicht gespeicherte Information bei Bestrahlung mittels der Leselichtquelle für einen Nutzer von außen sichtbar ist.
Darüber hinaus umfasst die interaktive Anzeigeeinheit eine zweite Lichtquelle als Schreiblichtquelle, welche unterhalb des zugehörigen transparenten Substratträgers, d. h. auf einer der photorefraktiven Polymermaterialschicht abgewandten Seite des transparenten Substratträgers, angeordnet ist. Diese zweite Lichtquelle ist bevorzugt als ein Diodenlaser oder als ein
Festkörperlaser ausgebildet. Zum Speichern und Löschen von Informationen mittels des photorefraktiven Polymermaterials durch Erregung dieser sind zusätzlich zur Schreiblichtquelle die Referenzlichtquelle und eine
Löschlichtquelle mit einer ebenfalls in Richtung zur photorefraktiven
Polymermaterialschicht ausgerichteten Ausbreitung vorgesehen. Die holographische Information wird dabei durch Interferenz des Lichtstrahls der Schreiblichtquelle und des Lichtstrahls der Referenzlichtquelle erzeugt und gespeichert. Zwischen der Schreiblichtquelle und dem zugehörigen transparenten
Substratträger ist ein Feld aus Mikrolinsen angeordnet, das insbesondere mehrere, gleiche Abmessungen aufweisende Mikrolinsen umfasst, die in einem Raster in zueinander senkrechten Zeilen und Spalten nebeneinander oder in einem hexagonalen Raster angeordnet sind. Die Mikrolinsen mischen das farbige Licht des Lasers zu einer gewünschten Farbtemperatur und regeln eine gleichmäßige Verteilung des Lichts in der interaktiven Anzeigeeinheit.
Dem Mikrolinsenfeld sind in Strahlungsrichtung der Schreiblichtquelle ein optischer Diffuser und ein optischer Modulator vorgeschaltet. Der optische Modulator ist dabei in Strahlungsrichtung der Schreiblichtquelle zwischen der Schreiblichtquelle und dem optischen Diffuser angeordnet und ist
vorzugsweise aus einer Vielzahl von Mikrospiegeln gebildet, welche in einem hexagonalen Raster angeordnet sind. Die Rasterung der Mikrospiegel entspricht dabei weitestgehend der Rasterung des zu erzeugenden Bilds. Mittels des optischen Modulators ist bevorzugt eine dynamische Modulation des Laserstrahls der Schreiblichtquelle möglich. Der optische Diffuser ist in Strahlungsrichtung der Schreiblichtquelle zwischen dem optischen Modulator und dem Mikrolinsenfeld angeordnet und dient zweckmäßigerweise der Homogenisierung des Laserstrahls der Schreiblichtquelle.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
Figur 1 schematisch eine perspektivische Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen interaktiven Anzeigeeinheit und
Figur 2 schematisch eine perspektivische Seitenansicht eines
Fahrzeuges in semitransparenter Darstellung. Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen
Bezugszeichen versehen.
In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße interaktive Anzeigeeinheit 1 in
perspektivischer Explosionsdarstellung dargestellt.
Die interaktive Anzeigeeinheit 1 ist als eine berührungssensitive
Anzeigeeinheit 1 ausgebildet und vorzugsweise in einem in Figur 2 näher dargestellten Fahrzeuginnenraum 2 als funktionale interaktive Zentraleinheit für Instrumententafel 2.1 , Innenraumkonsole 2.2, Mittelkonsole 2.3 und/oder Türverkleidungen 2.4 vorgesehen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die interaktive Anzeigeeinheit 1 eine Abbildungszelle 3, eine erste Lichtquelle 4 (im Folgenden
Leselichtquelle 4 genannt) und eine zweite Lichtquelle 5 (im Folgenden Schreiblichtquelle 5 genannt) sowie eine haptische Sensor-Aktor-Einheit 6 auf.
Alternativ kann die Anzeigeeinheit 1 auch mehrere Abbildungszellen 3 umfassen.
Die Abbildungszelle 3 umfasst eine photorefraktive Polymermaterialschicht 3.3 aus einem photorefraktiven Polymermaterial, welches zwischen einem ersten transparenten Substratträger 3.1 und einem zweiten transparenten
Substratträger 3.2 angeordnet ist.
Die Substratträger 3.1 , 3.2 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel plattenförmig ausgebildet und bestehen beispielsweise jeweils aus Glas. An einer der photorefraktiven Polymermaterialschicht 3.3 zugewandten
Oberfläche weisen die Substratträger 3.1 , 3.2 jeweils eine Elektrodenschicht auf, welche vorzugsweise aus einem halbleitenden, optisch transparenten Material, z.B. Indium-Zinn-Oxid, gebildet sind. Damit ist eine Hochspannung und folglich ein elektrisches Feld an die photorefraktive
Polymermaterialschicht 3.3 anlegbar beziehungsweise anwendbar.
Die photorefraktive Polymermaterialschicht 3.3 ist vorzugsweise aus einem organischen Polymer oder Flüssigkeits-Polymermaterialzellen gebildet. Das Polymer besteht dabei beispielsweise aus löchertransportierendem Polymer Poly (z. B. PVK CAAN oder PATPDCAAN Ko-Polymer), dotiert mit einem nichtlinearen optischen (NLO) Chromophor (z. B. PDCST, FDCST, AODCST, TDDCST oder 7-DCST), wobei ein Piastiziermittel (z.B. BBP oder ECZ) üblicherweise als Sensibilisator verwendet wird.
Mittels des photorefraktiven Polymermaterials der Polymermaterialschicht 3.3 ist ein sogenannter photorefraktiver Effekt möglich, welcher im Allgemeinen eine Änderung eines optischen Brechungsindexes eines Materials über elektrooptische Effekte bewirkt. D.h. durch Beleuchtung des photorefraktiven Polymers mittels der Schreiblichtquelle 5 und einer nicht näher dargestellten Referenzlichtquelle, dessen Lichtstrahlen miteinander interferieren, werden elektrische Raumladungen im photorefraktiven Polymermaterial der
Polymermaterialschicht 3.3 erzeugt, welche zu einer aktiven Oberfläche des photorefraktiven Polymermaterials der Polymermaterialschicht 3.3 wandern und dort lokal auf das elektrische Feld einwirken, wodurch dieses verändert wird. Die Raumladungen bewirken somit eine Modulation des
Brechungsindexes des photorefraktiven Polymermaterials der
Polymermaterialschicht 3.3, wodurch ein Hologramm entsteht. Damit sind Informationen, welche beispielsweise aus einer Bitmatrix gebildet sind, als Hologramm in der Anzeigeeinheit 1 speicherbar.
Die Schreiblichtquelle 5 ist dabei unterhalb des ersten Substratträgers 3.1 , d. h. auf einer dem photorefraktiven Polymermaterial abgewandten Seite des ersten Substratträgers 3.1 , angeordnet und bevorzugt als ein Diodenlaser oder Festkörperlaser ausgebildet. Alternativ ist auch ein Helium-Neon-Laser verwendbar. Die entsprechende Frequenz des Lasers, z.B. 532 nm, ist dabei abhängig von dem verwendeten photorefraktiven Polymermaterial der
Polymermaterialschicht 3.3.
In Strahlungsrichtung der Schreiblichtquelle 5 ist an deren Ausgang ein nicht näher dargestellter optischer Modulator, ein ebenfalls nicht näher dargestellter optischer Diffuser und ein Mikrolinsenfeld 8 angeordnet.
Der optische Modulator ist dabei in Strahlungsrichtung der Schreiblichtquelle 5 zwischen der dieser und dem optischen Diffuser angeordnet. Vorzugsweise ist der optische Modulator aus einer Vielzahl von Mikrospiegeln gebildet, welche in einem hexagonalen Raster angeordnet sind. Die Rasterung der
Mikrospiegel entspricht dabei weitestgehend der Rasterung des zu
erzeugenden Bilds. Mittels des optischen Modulators ist bevorzugt eine dynamische Modulation des Laserstrahls der Schreiblichtquelle 5 möglich.
Der optische Diffuser ist in Strahlungsrichtung der Schreiblichtquelle 5 zwischen dem optischen Modulator und dem Mikrolinsenfeld 8 angeordnet und dient zweckmäßigerweise der Homogenisierung des Laserstrahls der Schreiblichtquelle 5.
Das Mikrolinsenfeld 8 umfasst mehrere, gleiche Abmessungen aufweisende Mikrolinsen 8.1 , die in einem Raster in zueinander senkrechten Zeilen und Spalten nebeneinander oder in einem hexagonalen Raster angeordnet sind und dienen dazu, das farbige Licht der Schreiblichtquelle 5 zu einer
gewünschten Farbtemperatur zu mischen und eine gleichmäßige Verteilung des Lichts in der interaktiven Anzeigeeinheit 1 zu regeln.
Des Weiteren sind zum Speichern und Löschen von Informationen mittels des photorefraktiven Polymermaterials der Polymermaterialschicht 3.3 durch Erregung dieser zusätzlich zur Schreiblichtquelle 5 die Referenzlichtquelle und eine nicht dargestellte Löschlichtquelle mit einer ebenfalls in Richtung zur photorefraktiven Polymermaterialschicht 3.3 ausgerichteten Ausbreitung vorgesehen. Die Frequenzen des von der Referenzlichtquelle und der
Löschlichtquelle erzeugten Lichts sind dabei äquivalent oder nahezu äquivalent zu der Frequenz des mittels der Schreiblichtquelle 5 erzeugten Lichts. Insbesondere mittels Interferenz der Lichtstrahlen der
Schreiblichtquelle 5 und der Referenzlichtquelle ist das Hologramm erzeugbar und speicherbar. Zum Löschen des Hologramms ist eine Verwendung nur der Löschlichtquelle, welche homogenes Licht ausstrahlt, ausreichend.
Zur Darstellung des in dem photorefraktiven Materials der
Polymermaterialschicht 3.3 gespeicherten Hologramms ist seitlich der
Abbildungszelle 3 die Leselichtquelle 4 angeordnet, welche aus mehreren Lichtquellen mit unterschiedlichen Emissionsspektren zur Erzeugung von rotem, grünem und/oder blauem Licht vorgesehen.
Dabei sind die Lichtquellen der Leselichtquelle 4 als Lasereinheiten und/oder Leuchtdioden mit vorgegebenen Emissionsspektren für verschieden farbiges, nicht kohärentes Licht ausgebildet, deren Licht in Richtung der
Abbildungszelle 3 abgestrahlt wird.
Darüber hinaus weist das mittels der Leselichtquelle 4 erzeugte Licht eine Frequenz auf, welche zur Frequenz des von der Schreiblichtquelle 5 erzeugten Lichts verschieden ist, so dass die in dem photorefraktiven
Polymermaterial der Polymermaterialschicht 3.3 gespeicherte Information bei Bestrahlung mittels der Leselichtquelle 4 für einen Nutzer von außen sichtbar ist, ohne das dieser weitere optische Hilfsmittel, wie z. B. eine Farbbrille, benötigt. Zur Realisierung einer direkten Interaktion zwischen einem Nutzer und der interaktiven Anzeigeeinheit 1 umfasst diese die haptische Sensor-Aktor- Einheit 6, welche auf einer Außenseite des zweiten Substratträgers 3.2 angeordnet ist. Die Außenseite des zweiten Substratträgers 3.2 ist hier die der photorefraktiven Polymermaterialschicht 3.3 abgewandte Oberfläche und damit einem Nutzer der interaktiven Anzeigeeinheit 1 zugewandt.
Die haptische Sensor-Aktor-Einheit 6 umfasst dabei eine Aktorschicht 6.2, welche zwischen zwei Elektrodenschichten 6.1 angeordnet ist. Alternativ umfasst die haptische Sensor-Aktor-Einheit 6 mehrere abwechselnd
angeordnete Aktorschichten 6.2 und Elektrodenschichten 6.1 .
Die mittels der Elektrodenschichten 6.1 steuerbare Aktorschicht 6.2 stellt ein virtuelles Eingabe- und/oder Ausgabefeld der interaktiven Anzeigeeinheit 1 mit einer eigenen elektronischen Schaltstruktur zur haptischen Erfassung einer Betätigung der interaktiven Anzeigeeinheit 1 durch einen Benutzer und zur haptischen Rückkopplung dar.
Dabei wirken die beidseitig einer Aktorschicht 6.2 angeordneten
Elektrodenschichten 6.1 als Anode und Kathode, wobei durch Anlegen einer elektrischen Spannung die Aktorschicht 6.2 von einem glatten Zustand vor Anlegen der elektrischen Spannung in einen strukturierten Zustand mit Erhebungen und/oder Vertiefungen nach Anlagen der elektrischen Spannung überführt wird. Dabei kann durch weitere elektrische Schaltungen die
Strukturierung der Aktorschicht 6.2 verändert und/oder wiederholt werden.
Die Aktorschicht 6.2 sowie die Elektrodenschichten 6.1 sind bevorzugt jeweils aus einem optisch transparenten Material gebildet.
Dazu sind die Elektrodenschichten 6.1 vorzugsweise aus Indium-Zinn-Oxid gebildet. Alternativ können die Elektrodenschichten 6.1 aus Zinkoxid oder einer anderen dünnen Metallschicht gebildet sein. Die einzelnen
Elektroden 6.1 .1 der Elektrodenschichten 6.1 sind in einem Array angeordnet, was insbesondere in der vergrößerten Ausschnittsdarstellung der haptischen Sensor-Aktor-Einheit 6 zu erkennen ist. Damit ist eine gleichmäßige Verteilung der Elektroden 6.1 .1 über eine gesamte Oberfläche der Elektrodenschicht 6.1 möglich.
Das Material der Aktorschicht 6.2 ist bevorzugt aus einem Polymer, das eine Veränderung in Größe und Form aufweist, wenn es durch ein elektrisches Feld angeregt wird, insbesondere einem elektroaktiven Polymer, einem Metall- Polymer-Komposite, einem ionischen Gel oder einem dielektrischen Elastomer (z. B. Silikon und/oder Acrylelastomer und/oder Polyurethane) oder aus Polyvilidendifluorid gebildet, welche sich als Aktormaterialien besonders gut eignen. Diese Materialien zeichnen sich durch hohe Dehnungen, geringe Dichten und freie Formbarkeit aus.
Bevorzugt ist die haptische Sensor-Aktor-Einheit 6 in Feldern unterteilt. Damit sind virtuelle verschiedenartige Tastenfelder einer Berührungs- und/oder Sensoreinheit der interaktiven Anzeigeeinheit 1 definierbar. Vorzugsweise sind die virtuellen Tastenfelder durch entsprechende pixel- oder felderweise
Ansteuerung mittels der Elektrodenschichten 6.1 der haptischen Sensor-Aktor- Einheit 5 frei konfigurierbar. So kann durch die Stärke des angelegten elektrischen Feldes, die Dimensionierung, Form und Strukturierung der einzelnen Elektroden 6.1 .1 und/oder die Dicke der Aktorschicht 6.2 aus elektroaktivem Polymer die Ausprägung der erzeugten Strukturierung und/oder Formänderung beeinflusst werden.
Zum Schutz vor äußeren Einflüssen auf der außenseitigen Sensor-Aktor- Einheit 6 ist auf eine äußere Oberfläche der Aktorschicht 6.2 eine
Schutzschicht 7 mit beispielsweise einer Dicke von 30μιη bis Ι ΟΟμιη, aufgetragen, welche vorzugsweise aus einem Polymer mit Nanopartikeln gebildet ist, das kratzfeste und antireflektierende Eigenschaften aufweist. Je nach Zusetzung von schutzwirkenden Partikeln kann die Schutzschicht 7 zur Selbstreinigung geeignet ausgeführt sein.
Die Integration der haptischen Wahrnehmung und Rückkopplung in die interaktive Anzeigeeinheit 1 verbessert die Benutzerfreundlichkeit gegenüber konventionellen Anzeigeeinheiten erheblich. Darüber hinaus sind vollständig neue Effektmodi zur Interaktion zwischen Benutzer und Maschine ohne physische Tasten erzeugbar.
Figur 2 zeigt Anwendungsbeispiele der erfindungsgemäßen interaktiven Anzeigeeinheit 1 in einem Fahrzeuginnenraum 2, welcher semitransparent dargestellt ist.
Die interaktive Anzeigeeinheit 1 kann beispielsweise Verwendung zur Anzeige von Informationen in einer Instrumententafel 2.1 finden.
Weiterhin ist die interaktive Anzeigeeinheit 1 in einer Innenraumkonsole, Mittelkonsole sowie Türverkleidungen zur Anzeige diverser
fahrzeugtechnischer Informationen und/oder zur Unterhaltung von
Fahrzeuginsassen verwendbar.
Bezugszeichenliste
1 Interaktive Anzeigeeinheit
2 Fahrzeuginnenraum
2.1 Instrumententafel
2.2 Innenraumkonsole
2.3 Mittelkonsole
2.4 Türverkleidung
3 Abbildungszelle
3.1 erster Substratträger
3.2 zweiter Substratträger
3.3 photorefraktive Polymermaterialschicht
4 Leselichtquelle
5 Schreiblichtquelle
6 haptische Sensor-Aktor-Einheit
6.1 Elektrodenschichten
6.1 .1 Elektroden
6.2 Aktorschicht
7 Schutzschicht
8 Mikrolinsenfeld
8.1 Mikrolinsen

Claims

Ansprüche
1 . Interaktive Anzeigeeinheit (1 ) zur Darstellung von Informationen
und/oder zur Interaktion mit einem Benutzer, insbesondere in einem Fahrzeuginnenraum (2),
gekennzeichnet durch zumindest eine Abbildungszelle (3), welche eine photorefraktive Polymermaterialschicht (3.3) zwischen zwei
transparenten Substratträgern(3.1 , 3.2), welche jeweils mit einer der photorefraktiven Polymermaterialschicht (3.3) zugewandten
transparenten Elektrodenschicht versehen sind, in dichtender
Anordnung umfasst, wobei auf einem der Substratträger (3.1 ) parallel zu diesem zumindest eine Schreiblichtquelle (5) mit einer in Richtung der photorefraktiven Polymermaterialschicht (3.3) ausgerichteten Ausbreitung und auf dem anderen Substratträger (3.2) eine haptische Sensor-Aktor-Einheit (6) und seitlich mit einer in Richtung der photorefraktiven Polymermaterialschicht (3.3) ausgerichteten
Ausbreitung mindestens eine Leselichtquelle (4) angeordnet sind.
2. Interaktive Anzeigeeinheit (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die haptische Sensor-Aktor-Einheit (6) auf einer von der Schreiblichtquelle (5) und der photorefraktiven Polymermaterialschicht (3.3) abgewandten Außenseite des
zugehörigen transparenten Substratträgers (3.2) angeordnet ist.
3. Interaktive Anzeigeeinheit (1 ) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die haptische Sensor-Aktor-Einheit (6) aus einer Vielzahl von abwechselnd angeordneten Aktorschichten (6.2) und Elektrodenschichten (6.1 ) gebildet ist.
4. Interaktive Anzeigeeinheit (1 ) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Aktorschichten (6.2) und die Elektrodenschichten (6.1 ) jeweils aus einem optisch transparenten Material gebildet sind.
5. Interaktive Anzeigeeinheit (1 ) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das optisch transparente Material der Aktorschicht (6.2) ein leitfähiges Polymer, insbesondere ein
elektroaktives, insbesondere ferroelektrisches oder piezoelektrisches Polymer, ein Metall-Polymer-Komposit, und/oder ein dielektrisches Elastomer und/oder Polyvilidendifluorid ist.
6. Interaktive Anzeigeeinheit (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die haptische Sensor-Aktor-Einheit (6) in Feldern unterteilt ist, die mittels der Elektrodenschichten (6.1 ) einzeln und/oder gruppenweise ansteuerbar sind.
7. Interaktive Anzeigeeinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass eine äußere, vom photorefraktiven Polymermaterial (3.3) abgewandte Oberfläche der haptischen Sensor- Aktor-Einheit (6) eine Schutzschicht (7) aufweist.
8. Interaktive Anzeigeeinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Leselichtquelle (4) mehrere
Lichtquellen mit unterschiedlichen Emissionsspektren umfasst, wobei die Leselichtquelle (4) Licht mit einer Frequenz erzeugt, die zur
Frequenz der Schreiblichtquelle (5) verschieden ist.
9. Interaktive Anzeigeeinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Schreiblichtquelle (5) und dem zugehörigen transparenten Substratträger (3.1 ) ein
Mikrolinsenfeld (8) angeordnet ist, das insbesondere mehrere, gleiche Abmessungen aufweisende Mikrolinsen (8.1 ) umfasst, die in einem Raster in zueinander senkrechten Zeilen und Spalten nebeneinander oder in einem hexagonalen Raster angeordnet sind.
10. Interaktive Anzeigeeinheit (1 ) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass dem Mikrolinsenfeld (8) in
Strahlungsrichtung der Schreiblichtquelle (5) ein optischer Diffuser und ein optischer Modulator vorgeschaltet sind.
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