DE102010051307B4

DE102010051307B4 - Anzeigeelement

Info

Publication number: DE102010051307B4
Application number: DE102010051307.5A
Authority: DE
Inventors: Dr. Richwin Matthias; Dr. Eickhoff Marcus; Norbert Bendicks
Original assignee: Kostal Automobil Elektrik GmbH and Co KG
Current assignee: Kostal Automobil Elektrik GmbH and Co KG
Priority date: 2010-11-12
Filing date: 2010-11-12
Publication date: 2021-08-12
Anticipated expiration: 2030-11-13
Also published as: DE102010051307A1

Abstract

Anzeigeelement, insbesondere für ein Bedienelement in einem Kraftfahrzeug,
mit einer Dekorschicht (1),
mit mindestens einer Leuchtfläche (2, 2'), die die Dekorschicht (1) hinterleuchtet und die durch eine flächig abstrahlende Lichtquelle (7) oder
durch eine Lichtquelle (8) zusammen mit einem flächig abstrahlenden Lichtleiter (3) gebildet ist,
wobei zwischen der Dekorschicht (1) und der Leuchtfläche (2, 2') eine zumindest teilweise transparente Schicht (4) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schicht (4) als Folie ausgebildet ist,
die lateral variierende optische Eigenschaften zur Homogenisierung des Lichtflusses der Leuchtfläche (2, 2') aufweist, und
dass die Folie (4) eine Bedruckung mit einem unterschiedlich dichten Pixelraster (5) oder an der Oberfläche eine absorbierende Beschichtung (6) mit einer über die Oberfläche variierenden Schichtdicke aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Anzeigeelement, insbesondere für ein Bedienelement in einem Kraftfahrzeug, mit einer Dekorschicht, mit mindestens einer Leuchtfläche, die die Dekorschicht hinterleuchtet und die durch eine flächig abstrahlenden Lichtquelle oder durch eine Lichtquelle zusammen mit einem flächig abstrahlenden Lichtleiter gebildet ist, wobei zwischen der Dekorschicht und der Leuchtfläche eine zumindest teilweise transparente Schicht angeordnet ist.
Ein derartiges Anzeigeelement ist aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 458 221 A2 bekannt. Dieses Dokument beschreibt einen beleuchtbaren Kunststoffformkörper, der einen Kunststoffgrundkörper und eine dem Kunststoffgrundkörper zumindest teilweise überdeckende Kunststofffolie aufweist, wobei zwischen der Kunststofffolie und dem Kunststoffgrundkörper eine Elektrolumineszenz-Funktionsschicht und eine farbige, lichtdurchlässige Schicht derart angeordnet sind, dass die lichtdurchlässige Schicht durch in der Elektrolumineszenz-Funktionsschicht erzeugtes Licht durchleuchtbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass auf der dem Kunststoffgrundkörper abgewandten Fläche der Kunststofffolie eine farbige, lichtundurchlässige Schicht mit als Ornament ausgebildeter Ausnehmung vorhanden ist. Hierdurch wird ein Verschwindeeffekt des Ornaments bei ausgeschalteter Beleuchtung erreicht.
Allgemein ist es problematisch, ein relativ großflächiges Anzeigeelement über dessen gesamte Oberfläche mit einer gleichmäßigen Helligkeit zu hinterleuchten. Eine homogene Ausleuchtung ist jedoch für ein hochwertiges Erscheinungsbild eines Anzeigeelements von entscheidender Bedeutung.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 103 36 352 A1 ist eine Flächenlichtquelle bekannt, die einen flächigen Lichtleiter aufweist, an dessen Oberfläche Streulichtstrukturen angeordnet sind.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2005 000 951 A1 zeigt eine Anzeigevorrichtung, bei der zwischen einer LED-Flächenleuchte und einer Streuscheibe eine strukturierte Folie angeordnet ist, die die Anzeige von Texten oder Symbolen ermöglicht.
Es stellte sich die Aufgabe auf einfache und kostengünstige Weise ein Anzeigeelement gemäß des Oberbegriffs zu schaffen, das sich durch eine besonders homogene Lichtverteilung auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Schicht als Folie ausgebildet ist, die lateral variierende optische Eigenschaften zur Homogenisierung des Lichtflusses der Leuchtfläche aufweist, und dass die Folie eine Bedruckung mit einem unterschiedlich dichten Pixelraster oder an der Oberfläche eine absorbierende Beschichtung mit einer über die Oberfläche variierenden Schichtdicke aufweist.
Die durch die Folie gebildete Schicht gleicht dabei Unterschiede der örtlichen Helligkeiten der durch die Lichtquelle oder die Abstrahlfläche eines Lichtleiters gebildeten Leuchtfläche durch eine den Lichtfluss entsprechend ausgleichende flächige Verteilung von lichtstreuenden und/oder lichtabsorbierenden Bereichen aus. Diese Verteilung kann vorteilhafterweise an eine empirisch ermittelte Helligkeitsverteilung der verwendeten Leuchtfläche angepasst sein.
Die Bedruckung der Folie kann als ein Pixelraster mit einer über der Fläche variierenden Pixeldichte oder eine über die Fläche variierende Schichtdicke einer lichtabsorbierenden Farbschicht ausgebildet sein.
Besonders vorteilhaft ist, wenn das Pixelraster oder die Beschichtung zugleich ein darstellbares Symbol ausbildet, indem der Symbolkontur entsprechende Bereiche entweder besonders stark oder besonders wenig absorbierend bzw. lichtstreuend ausgebildet sind. Hierdurch wird eine Symboldarstellung mit einer besonders gleichmäßig ausgeleuchteten Umgebung erreicht. Vorteilhaft ist auch, dass durch eine Anordnung der Symbolkontur zwischen der Leuchtfläche und der Dekorschicht ein Verschwindeeffekt erzielt werden kann, ohne dass eine Strukturierung der Oberfläche der Dekorschicht erforderlich wird.
Eine großflächige Leuchtfläche kann besonders vorteilhaft durch eine Elektrolumineszenzschicht oder durch eine organische Leuchtdiode ausgebildet sein.
Das Anzeigeelement kann besonders vorteilhaft zur Hinterleuchtung eines Betätigungselementes für eine mechanische oder elektromechanische Vorrichtung vorgesehen sein. Insbesondere kann es ein Bestandteil eines Schalters oder Tastschalters sein, der in einem Kraftfahrzeug zur Anwendung kommt.
Im Folgenden werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Figuren zeigen dazu jeweils eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Anzeigeelements.
Der Grundaufbau eines erfindungsgemäßen Anzeigeelements ist in der 1 skizziert. Das Anzeigeelement besteht aus drei Schichten. Die unterste Schicht ist hier durch einen Lichtleiter 3 in Form eines dünnen quaderförmigen Lichtleitkörpers dargestellt. In eine schmale Seitenfläche 9 des Lichtleiters 3 koppelt eine nicht dargestellte Lichtquelle Licht 12a ein, welches beispielsweise durch in den Lichtleiter 3 eingebrachte Streuzentren hauptsächlich in Richtung der oberen Hauptfläche des Lichtleiters 3, auch kurz als Leuchtfläche 2 bezeichnet, ausgekoppelt wird.
Das aus dem Lichtleiter 3 nach oben austretende Licht 12b durchleuchtet eine Dekorschicht 1, die entweder auf mindestens einer ihrer Hauptflächen oder innerhalb ihrer gesamten Schichtdicke eine Einfärbung aufweisen kann.
Problematisch ist, dass die Intensität des von der Leuchtfläche 2 abgestrahlten Lichts 12b im Allgemeinen nicht gleichmäßig ist, sondern über die Leuchtfläche 2 variiert. Dies ist insbesondere dadurch begründet, dass die Lichtquelle das Licht 12a nicht mit gleichmäßiger Intensität entlang der Seitenfläche 9 in den Lichtleiter 3 einkoppelt und auch dadurch, dass sich die Lichtintensität in Längsrichtung des Lichtleiters 3 durch Streuung und Absorption verringert. Daher ist auch die Durchstrahlungsintensität der Dekorschicht 1 entsprechend ungleichmäßig.
Zum Ausgleich ist zwischen der Leuchtfläche 2 und der Dekorschicht 1 eine Kompensationsschicht 4 angeordnet, deren optische Eigenschaften über ihre Oberfläche derart variieren, dass die Leuchtdichteinhomogenitäten der Leuchtfläche 2 weitestgehend kompensiert werden. Hierzu sind die Absorptions- und/oder Streueigenschaften der Kompensationsschicht 4 genau an die Intensitätscharakteristik des verwendeten Lichteiters 3 angepasst.
Alternativ kann die Leuchtfläche 2 statt durch einen Lichtleiter 3 auch durch eine flächige selbstleuchtende Lichtquelle, beispielsweise in Form einer organischen Leuchtdiode (OLED) oder einer Elektrolumineszenzschicht ausgebildet sein. Auch in diesen Fällen gleicht eine eingefügte Kompensationsschicht 4 Abstrahlungsinhomogenitäten der Leuchtfläche 2 aus und kann dadurch eine besonders gleichmäßige Ausleuchtung der Dekorschicht 1 erreichen.
Vorteilhafterweise kann die Kompensationsschicht 4 auch gezielt Inhomogenitäten der Lichtintensität bewirken, die von außen als Symboldarstellungen in der Dekorschicht 1 sichtbar werden. Da diese Symbole nicht in der Dekorschicht 1 angelegt sind und daher durch die Einfärbung der Dekorschicht 1 verdeckt werden können, sind sie vorteilhafterweise erst bei eingeschalteter Lichtquelle erkennbar und bleiben ansonsten unsichtbar. So ist auf einfache Weise ein so genannter Verschwindeeffekt realisierbar.
Die 2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Anzeigeelements. Dargestellt ist eine Lichtquelle 8, die beispielsweise durch eine oder mehrere LED realisiert sein kann. Die Lichtquelle 8 strahlt Licht 12a in eine Seitenfläche 9 eines Lichtleiters 3 ein, der das Licht 12b an internen Streuzentren 10 in alle Richtungen streut. Da der Lichtleiter 3 als eine flache Platte ausgebildet ist, wird das Licht 12b fast vollständig in die Richtungen der Hauptflächen des Lichtleiters 3 gestreut. Die untere Hauptfläche des Lichtleiters 3 ist mit einer Verspiegelung 11 versehen, so dass fast die gesamte Lichtintensität in die Richtung der Dekorschicht 1 geleitet wird. Um eine gleichmäßige Ausleuchtung der Dekorschicht 1 zu erreichen, ist zwischen dem Lichtleiter 3 und der Dekorschicht 1 eine Kompensationsschicht 4 eingebracht, welche lateral variierende optische Eigenschaften aufweist, was in 2 durch verschiedene Punktierungen symbolisch dargestellt ist.
Die punktierten Bereiche stehen jeweils für Pixelraster 5, die mit variierenden Pixeldichten auf der Oberseite der Kompensationsschicht 4, beispielsweise als Bedruckung aufgebracht sein.
Bezugszeichenliste

1: Dekorschicht
2, 2': Leuchtfläche
3: Lichtleiter
4: (Kompensations)Schicht, Folie
5: Pixelraster
6: Farbschichten (Beschichtung)
7: organische Leuchtdiode (flächig abstrahlende Lichtquelle)
8: Lichtquelle
9: Seitenfläche
10: Streuzentren
11: Verspiegelung
12a, 12b: Licht

Claims

Anzeigeelement, insbesondere für ein Bedienelement in einem Kraftfahrzeug, mit einer Dekorschicht (1), mit mindestens einer Leuchtfläche (2, 2'), die die Dekorschicht (1) hinterleuchtet und die durch eine flächig abstrahlende Lichtquelle (7) oder durch eine Lichtquelle (8) zusammen mit einem flächig abstrahlenden Lichtleiter (3) gebildet ist, wobei zwischen der Dekorschicht (1) und der Leuchtfläche (2, 2') eine zumindest teilweise transparente Schicht (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (4) als Folie ausgebildet ist, die lateral variierende optische Eigenschaften zur Homogenisierung des Lichtflusses der Leuchtfläche (2, 2') aufweist, und dass die Folie (4) eine Bedruckung mit einem unterschiedlich dichten Pixelraster (5) oder an der Oberfläche eine absorbierende Beschichtung (6) mit einer über die Oberfläche variierenden Schichtdicke aufweist.
Anzeigeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pixelraster (5) oder die Beschichtung (6) eine Symbolkontur ausbildet.
Anzeigeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtfläche (2') durch eine Elektrolumineszenzschicht oder durch eine organische Leuchtdiode (7) ausgebildet ist.
Anzeigeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeelement ein Bestandteil eines Schalters oder Tastschalters ist.