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Die vorliegende Erfindung betrifft eine doppelte Grafikanzeigeeinheit und ein Verfahren zum Zusammenbauen einer Anzeigeeinheit und insbesondere einer derartigen Einheit und betrifft insbesondere eine Anzeigeeinheit für ein Kraftfahrzeug, die einen Anzeigebereich mit zwei Anzeigegrafiken aufweist. Die doppelten Grafiken können sich überlappen und können derart ausgewählt werden, dass die Grafiken unterdrückt oder einem Benutzer der Anzeigeeinheit getrennt oder zusammen angezeigt werden können.
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In den letzten Jahren ging die Tendenz für Kraftfahrzeug-Displays dahin, dass sie immer größer und funktionsmäßig immer komplizierter wurden. Es gibt jedoch eine Grenze für die Größe und Komplexität praxistauglicher Automobil-Displays. Auch ist der Platz auf dem Armaturenbrett bei Autos immer knapper bemessen.
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Statt Größe, Komplexität und Kosten für Displays, beispielsweise für farbige LCD-Displays mit Berührungsbildschirm, zu erhöhen, kann es bei vielen Anwendungen vorzuziehen sein, eine Reihe von kostengünstigen Steuertasten oder berührungsempfindlichen Steuerbereichen auf einem Armaturenbrett bereitzustellen, die einem Benutzer je nach Aktivierung der Steuerung verschiedene Anzeigegrafiken präsentieren.
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Es besteht daher ein Bedarf an größerer Flexibilität und Funktionalität von Steuertasten oder Steuerbereichen, die beispielsweise in Zusammenhang mit einem angrenzenden Anzeigebildschirm verwendet werden können. Wenn die Schaltfläche oder der Steuerbereich aktiviert wird, gibt es dann eine Änderung in der angezeigten Grafik, um die Steuerauswahl durch den Benutzer anzugeben.
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Bei einem bekannten Lösungsansatz wird eine Lichtquelle, die Licht in einer anderen Farbe bereitstellt, zusammen mit verschiedenen Farbfiltern, die mit verschiedenen Grafiken verknüpft sind, verwendet, um die Grafiken umzuschalten, die auf einer Taste angezeigt werden. Dies beschränkt jedoch die verfügbaren Farben und verhindert, dass zwei Grafiken die gleiche oder eine ähnliche Farbe aufweisen.
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Jede Grafik verfügt über ihr eigenes Farbfilter, das nur ein schmales Wellenlängenband durchlässt bzw. weitergibt. Diese Filter werden derart gewählt, dass sich die weitergegebenen Wellenlängen nicht überlappen. Die Grafiken werden übereinander angeordnet, und an den Stellen, an denen sie sich überlappen, ist jede Grafik, statt farbig zu sein, mit einer neutralen Dichte durchscheinend, die das weitergegebene Licht in einem geeigneten Ausmaß abdämpft, damit es der Lichtintensität entspricht, die von den nicht überlappenden Teilen der Grafik emittiert werden.
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Jede Grafik wird dann unter Verwendung von zwei Lichtquellen jeweils mit einer anderen Wellenlänge, die einem der Farbfilter entsprechen, von hinten beleuchtet, zum Beispiel beleuchtet ein rotes Licht die rote Grafik und ein blaues Licht beleuchtet die blaue Grafik. Das rote Filter lässt das rote Licht durch, doch das blaue Filter lässt das rote Licht nicht durch. Wenn daraufhin nur das rote Licht leuchtet, ist nur die rote Grafik zu sehen, und wenn nur das blaue Licht leuchtet, ist nur die blaue Grafik zu sehen. Um eine weiße Grafik zu erreichen, wird eine Phosphorschicht hinter den Farbfiltern aufgetragen. Die Phosphorschicht wird dann durch das blaue Licht angeregt, um ein nahezu weißes Bild zu erzeugen.
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Ein anderer bekannter Lösungsansatz besteht darin, einen aktiven Anzeigebildschirm in die Taste zu integrieren, zum Beispiel einen ein- oder mehrfarbigen LCD-Bildschirm, doch dieses Verfahren ist kostspielig.
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Ein anderer bekannter Lösungsansatz besteht darin, ein Projektionsverfahren zu verwenden, das als Anzeigeindikator verwendet wird, doch dies führt zu zusätzlicher mechanischer Komplexität und Kosten und kann auf lange Sicht zu Problemen bei der Zuverlässigkeit führen.
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Eine gattungsgemäße Anzeigeeinheit ist aus der
CN 101055496 A bekannt.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine praktischere Anzeigeeinheit bereitzustellen, um für einen Benutzer ein Bild einer ersten Grafik und ein Bild einer zweiten Grafik selektiv entweder einzeln oder zusammen anzuzeigen. Es ist ebenfalls eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Zusammenbauen einer derartigen Anzeigeeinheit bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß wird eine Anzeigeeinheit gemäß Patentanspruch 1 bereitgestellt, um für einen Benutzer ein Bild einer ersten Grafik und ein Bild einer zweiten Grafik selektiv entweder einzeln oder zusammen anzuzeigen, wobei die Anzeigeeinheit eine Polarisationsfilter-Baugruppe, eine Quelle polarisierter Beleuchtung zur Hintergrundbeleuchtung der Baugruppe, um die Bilder zu generieren, und Mittel zum Aktivieren der Quelle, um selektiv eine erste Polarisation, um das erste Grafikbild zu generieren, und eine zweite Polarisation, um das zweite Grafikbild zu generieren, bereitzustellen, umfasst, wobei die Polarisationsfilter-Baugruppe ein erstes Anzeigeelement und ein zweites Anzeigeelement umfasst, wobei die Anzeigeelemente zusammengefügt sind, wobei das erste Anzeigeelement ein erstes Polarisationsmuster aufweist und das zweite Anzeigeelement ein zweites Polarisationsmuster aufweist, wobei die ersten und zweiten Muster, wenn sie jeweils mit den ersten und zweiten Polarisationen beleuchtet werden, die ersten und zweiten Grafikbilder generieren, wobei:
- - das erste Anzeigeelement eine erste Substratschicht und auf der Substratschicht eine erste Polarisationsschicht umfasst, wobei die erste Polarisationsschicht das erste Polarisationsmuster bereitstellt;
- - das zweite Anzeigeelement eine zweite Substratschicht und auf der Substratschicht eine zweite Polarisationsschicht umfasst, wobei die zweite Polarisationsschicht das zweite Polarisationsmuster bereitstellt;
- - jede der Substratschichten für die beiden Polarisationen der polarisierten Beleuchtung im Wesentlichen transparent oder durchscheinend ist; und
- - das erste Anzeigeelement mit dem zweiten Anzeigeelement an einer Grenzfläche entlang zwischen der ersten Polarisationsschicht und der zweiten Polarisationsschicht zusammengefügt ist, um die Polarisationsfilter-Baugruppe zu bilden.
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Im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung ist der Begriff „Grafik“ nicht darauf eingeschränkt, nur bildliche Vorrichtungen zu bedeuten, sondern umfasst jede Art von Grafikelement, das in einem Anzeigebereich für einen Benutzer der Anzeigeeinheit angezeigt wird, wozu auch alphanumerische Symbole gehören.
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Die Hintergrundbeleuchtung der ersten und zweiten Polarisationen können zu verschiedenen Zeiten bereitgestellt werden, wenn es erwünscht ist, die ersten und zweiten Grafikbilder zu verschiedenen Zeiten anzuzeigen. Die Hintergrundbeleuchtung kann ausgeschaltet werden, wenn weder die eine noch die andere Grafik anzuzeigen ist. Falls jedoch das Anzeigen der beiden Grafiken kompatibel ist, dann können sowohl die erste als auch die zweite Polarisation gleichzeitig bereitgestellt werden.
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Die ersten und zweiten Anzeigeelemente sind daher miteinander verbunden, so dass die ersten und zweiten Polarisationsmuster zwischen den ersten und zweiten Substratschichten eingeschoben werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung überlappen sich das erste Grafikbild und das zweite Grafikbild und werden einem Benutzer des Displays einzeln, d.h. eines nach dem anderen oder abwechselnd, angezeigt.
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Die beiden Polarisationen sind höchst bevorzugt zueinander orthogonal, wobei es sich beispielsweise um lineare Polarisationen im rechten Winkel zueinander oder alternativ um linkszirkulare und rechtszirkulare Polarisationen handelt. Jedes Polarisationsmuster besteht dabei aus Bereichen mit unterschiedlichen Polarisationen, die Licht entweder absorbieren oder die das Licht der beiden Polarisationen übertragen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen diese Bereiche im Wesentlichen transparente oder durchscheinende Bereiche, welche die beiden Polarisationen im Wesentlichen gleich übertragen.
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Um eine Anzeigeeinheit bereitzustellen, bei der die ersten und zweiten Anzeigegrafiken verschiedene Farben aufweisen, können die erste Polarisation und die zweite Polarisation der Lichtquelle verschiedene Farben haben. Die ersten und zweiten Anzeigegrafiken weisen dann entsprechend verschiedene Farben auf.
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Die ersten und zweiten Substratschichten sind bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Wesentlichen nicht polarisierend.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das erste Anzeigeelement mit dem zweiten Anzeigeelement an der Grenzfläche zwischen der ersten Polarisationsschicht und der zweiten Polarisationsschicht entlang verbunden, zum Beispiel durch Ultraschallschweißen, thermisches Schweißen oder anhand von Klebstoff.
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Bevorzugt umfasst die Polarisationsfilter-Baugruppe eine Klebstoffschicht, die sich an der Grenzfläche zwischen der ersten Polarisationsschicht und der zweiten Polarisationsschicht entlang erstreckt, um das erste Anzeigeelement mit dem zweiten Anzeigeelement zu verbinden. Die Klebstoffschicht ist bevorzugt indexmäßig auf den Brechungsindex der angrenzenden Polarisationsschichten abgestimmt.
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Die Klebstoffschicht kann auch für polarisierte Beleuchtung im Wesentlichen transparent oder durchscheinend sein, und daher ist die Klebstoffschicht ebenfalls bevorzugt nicht polarisierend.
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Mindestens eines der beiden Polarisationsmuster kann aus mindestens einem nicht polarisierenden Bereich und mindestens einem polarisierenden Bereich bestehen. Die polarisierenden Bereiche jedes Musters geben im Wesentlichen eine der beiden Polarisationen weiter und blockieren im Wesentlichen die andere der Polarisationen. Der nicht polarisierende Bereich gibt beide Polarisationen weiter.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können sowohl das erste als auch das zweite Polarisationsmuster aus mindestens einem nicht polarisierenden Bereich und mindestens einem polarisierenden Bereich bestehen, wobei sich die nicht polarisierenden Bereiche der ersten und zweiten Polarisationsmuster überlappen. Daher gibt der überlappende nicht polarisierte Bereich beide Polarisationen weiter.
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Ebenfalls wird ein Verfahren bereitgestellt zum Zusammenbauen einer Anzeigeeinheit, um für einen Benutzer ein Bild einer ersten Grafik und ein Bild einer zweiten Grafik selektiv, entweder einzeln oder zusammen, anzuzeigen, wobei die Anzeigeeinheit eine Polarisationsfilter-Baugruppe, eine Quelle polarisierter Beleuchtung zum Bereitstellen einer ersten Polarisation und einer zweiten Polarisation umfasst, wobei die Polarisationsfilter-Baugruppe ein erstes Anzeigeelement und ein zweites Anzeigeelement umfasst, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- i) Bilden eines ersten Anzeigeelements durch Drucken eines ersten Polarisationsmusters in einer ersten Polarisationsschicht auf einer im Wesentlichen transparenten oder durchscheinenden ersten Substratschicht, um das erste Anzeigeelement zu bilden, wobei die erste Substratschicht die erste Polarisationsschicht trägt und das erste Polarisationsmuster die erste Grafik enthält;
- ii) Bilden eines zweiten Anzeigeelements durch Drucken eines zweiten Polarisationsmusters in einer zweiten Polarisationsschicht auf einer im Wesentlichen transparenten oder durchscheinenden zweiten Substratschicht, um das zweite Anzeigeelement zu bilden, wobei die zweite Substratschicht die zweite Polarisationsschicht trägt und das zweite Polarisationsmuster die zweite Grafik enthält;
- iii) Zusammenbauen der Polarisationsfilter-Baugruppe durch Zusammenfügen des ersten Anzeigeelements und des zweiten Anzeigeelements an einer Grenzfläche zwischen der ersten Polarisationsschicht und der zweiten Polarisationsschicht entlang; und
- iv) Positionieren einer Quelle polarisierter Beleuchtung auf einer Seite der Polarisationsfilter-Baugruppe, um die Baugruppe von hinten zu beleuchten, so dass im Gebrauch die erste Polarisation aus dem ersten Polarisationsmuster das erste Grafikbild generiert und die zweite Polarisation aus dem zweiten Polarisationsmuster das zweite Grafikbild generiert.
- Schritt iii) kann den Schritt des Verbindens des ersten Anzeigeelements mit dem zweiten Anzeigeelement an der Grenzfläche zwischen der ersten Polarisationsschicht und der zweiten Polarisationsschicht entlang umfassen.
- Schritt iii) kann den Schritt des Anbringens einer Klebstoffschicht an der Grenzfläche zwischen der ersten Polarisationsschicht und der zweiten Polarisationsschicht entlang und des Aushärtens der Klebstoffschicht, um das erste Anzeigeelement mit dem zweiten Anzeigeelement zu verbinden, umfassen.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird nun rein beispielhaft und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 einen schematischen Querschnitt einer Anzeigeeinheit gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, um für einen Benutzer ein Bild einer ersten Grafik und ein Bild einer zweiten Grafik selektiv, entweder einzeln oder zusammen, anzuzeigen;
- 2 eine Darstellung der ersten Grafik;
- 3 eine Darstellung der zweiten Grafik; und
- 4 die Überlappung zwischen der ersten und zweiten Grafik.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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1 zweigt einen schematischen Querschnitt einer Anzeigeeinheit 1, um einem Benutzer selektiv bis zu zwei Grafiken anzuzeigen. Die Grafiken können Text, Zahlensymbole oder andersartige visuelle Zeichen sein, die für einen Benutzer der Vorrichtung verständlich sind.
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2 und 3 zeigen jeweils ein Beispiel eines Bildes 20 einer ersten Grafik „NORMAL“ und ein Bild 30 einer zweiten Grafik „A/C“. Die Anzeigeeinheit 1 ist angeordnet, um diese getrennt, d.h. eine nach der anderen, anzuzeigen. Die Anzeigeeinheit kann auch die Anzeige einer beliebigen Grafik unterdrücken, so dass die Anzeigeeinheit einem Benutzer ein leeres Bild anzeigt.
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3 zeigt, wie die Anzeigegrafikbilder 20, 30 sich räumlich überlappen 40. Im Gebrauch würden sie nicht zusammen angezeigt, doch wenn die Grafiken zu einander kompatibel wären, dann könnte die Anzeigeeinheit 1 diese auch zusammen anzeigen.
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Die Anzeigeeinheit umfasst eine Polarisationsfilter-Baugruppe 2, eine Quelle polarisierter Beleuchtung 3 für die Hintergrundbeleuchtung der Baugruppe 2, um die Bilder 20, 30 zu generieren, und Mittel 4 zum Aktivieren der Lichtquelle, um selektiv eine erste Polarisation 5 bereitzustellen, um das erste Grafikbild 20 zu generieren, und eine zweite Polarisation 6 bereitzustellen, um das zweite Grafikbild 30 zu generieren. Bei diesem Beispiel werden die ersten und zweiten Polarisationen 5, 6 jeweils von einem ersten Lichtelement 7 und einem zweiten Lichtelement 8 mit festen orthogonalen Polarisationen 9, 10 bereitgestellt, es wäre jedoch alternativ möglich, eine einzige Lichtquelle und eine elektrooptische Vorrichtung (nicht gezeigt) bereitzustellen, um die Polarisationen umzuschalten. Bei diesem Beispiel ist die erste Polarisation eine lineare Polarisation in die und aus der Ebene der Zeichnung, die durch einen Punkt 9 angegeben wird, und die zweite Polarisation ist eine lineare Polarisation in der Ebene der Zeichnung, die durch einen doppelten Pfeil 10 angegeben wird. Es wäre jedoch alternativ möglich, rechtszirkulare und linkszirkulare Polarisationen zu verwenden.
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Das Mittel 4 zum Aktivieren der Lichtquelle 3 stellt ein Steuersignal 11 bereit, das von dem einen Schalter 12 in der Quelle empfangen wird und das dann das erste oder zweite Lichtelement 7, 8 aktiviert, wenn eine der Anzeigegrafiken 20, 30 angezeigt werden soll.
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Die Polarisationsfilter-Baugruppe 2 ist bevorzugt eine einheitliche Baugruppe oder Struktur. Bei diesem Beispiel umfasst die Baugruppe 2 ein erstes Anzeigeelement 13 und ein zweites Anzeigeelement 14, wobei diese Anzeigeelemente an einer Grenzfläche 15 entlang, die bei diesem Beispiel von einem indexmäßig abgestimmten Klebstoff bereitgestellt wird, zusammengefügt sind.
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Die ersten und zweiten Anzeigeelemente 13, 14 weisen jeweils eine erste Substratschicht 16 und eine zweite Substratschicht 17 auf. Die Substratschichten sind ein festes, durchsichtiges Kunststoffmaterial, beispielsweise Polycarbonat oder Polystyrol, das ungefähr 1 mm dick ist. Auf den ersten und zweiten Substratschichten sind jeweils ein erstes Polarisationsmuster in einer ersten Polarisationsschicht 18 und ein zweites Polarisationsmuster in einer zweiten Polarisationsschicht 19 gedruckt. Diese Muster sind wie die Form der ersten und zweiten Anzeigegrafiken 23, 30, und sind bei diesem Beispiel rechteckig und ungefähr 20 mm breit und 45 mm lang. Wie es nachstehend ausführlicher erläutert wird, umfasst jedes Polarisationsmuster polarisierende und nicht-polarisierende Abschnitte oder Bereiche. Bei diesem Beispiel liegt die erste Polarisationsschicht 18 hinter der zweiten Polarisationsschicht 19 im Verhältnis zur Quelle 3, doch diese Anordnung kann genauso gut umgekehrt sein.
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Wenn diese Polarisationsschichten jeweils von den ersten und zweiten Polarisationen 5, 6 von hinten beleuchtet werden, kann ein Benutzer eine der entsprechenden ersten und zweiten Grafiken 20, 30 sehen.
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Die Polarisationsschichten 18, 19 bestehen aus durchsichtigen Bereichen, die von polarisierenden Bereichen umgeben sind. Bei diesem Beispiel sind die Bereiche innerhalb der Grenzen der Buchstaben und Symbole, die „NORMAL“ und „A/C“ bilden, durchsichtig, und die umgebenden Bereiche sind polarisierend. Diese Anordnung kann jedoch genauso gut umgekehrt sein, wobei die Grafiken statt aus hellen Bereichen auf einem dunklen Hintergrund zu bestehen, dunkel auf einem hellen Hintergrund sind.
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Wenn polarisiertes Licht 5 von dem ersten Lichtelement 7 verwendet wird, um die Baugruppe 2 von hinten zu beleuchten, dann geht dieses Licht zuerst im Wesentlichen ungehindert durch das zweite Substrat 17, mit Ausnahme von geringen Verlusten auf Grund von Reflektionen an externen und internen Grenzflächen. Das Licht trifft dann auf die durchsichtigen und polarisierten Abschnitte der zweiten Polarisationsschicht 19 und wird im Wesentlichen ungehindert durch die durchsichtigen Abschnitte hindurch gelassen. Die polarisierenden Abschnitte der zweiten Polarisationsschicht 19 sind zur ersten Polarisation 5 parallel ausgerichtet, so dass dieses Licht ebenfalls von der zweiten Polarisationsschicht 19 weitergegeben wird. In der Praxis hat sich herausgestellt, dass zusätzliche Verluste, die auf das Vorliegen der polarisierten Bereiche in der Schicht zurückzuführen sind, im Vergleich zu den durchsichtigen Abschnitten oder Bereichen, ungefähr 3 % betragen. Dies ist gering genug, um bei Automobilanwendungen keinen entsprechenden Ausgleich in den durchsichtigen Abschnitten der Polarisationsschicht 19 zu benötigen. Die durchsichtigen Bereiche könnten jedoch gegebenenfalls mit einer ausgleichenden neutralen Dichte versehen sein, um das gesamte Licht aus der ersten Polarisation 5 genau auszugleichen, das durch alle Bereiche der zweiten Polarisationsschicht 19 weitergegeben wird.
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Dieses weitergegebene Licht geht dann im Wesentlichen ungehindert durch die Grenzflächen-Klebstoffschicht 15, mit Ausnahme von geringen Verlusten auf Grund von Reflektionen an internen Grenzflächen, die durch die Abstimmung der Brechungsindexe der Klebstoffschicht mit den angrenzenden ersten und zweiten Polarisationsschichten 18, 19 minimiert werden.
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Die erste Polarisation 5 geht dann in die erste Polarisationsschicht 18. Wenn das Licht auf die durchsichtigen und polarisierten Abschnitte der ersten Polarisationsschicht 18 trifft, geht ein Teil dieses Lichts ungehindert durch die durchsichtigen Bereiche oder Abschnitte, welche die erste Grafik 20 bilden. Die umgebenden polarisierenden Abschnitte der ersten Polarisationsschicht 18 sind zu der ersten Polarisation 5 im rechten Winkel ausgerichtet, so dass dieses Licht von der ersten Polarisationsschicht 18 blockiert wird. In der Praxis hat sich herausgestellt, dass es möglich ist, ungefähr 97 % des Lichts zu blockieren. Das Bild der ersten Grafik 20 ist dann für einen Benutzer der Anzeigeeinheit 1 sichtbar.
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Wenn das polarisierte Licht 6 von dem zweiten Lichtelement 8 verwendet wird, um die Baugruppe 2 von hinten zu beleuchten, dann geht dieses Licht zuerst im Wesentlichen ungehindert durch das zweite Substrat 17, mit Ausnahme von geringen Verlusten auf Grund von Reflektionen an externen und internen Grenzflächen. Das Licht trifft dann auf die durchsichtigen und polarisierten Abschnitte der zweiten Polarisationsschicht 19. Die polarisierenden Abschnitte der zweiten Polarisationsschicht 19 sind zu der zweiten Polarisation 6 im rechten Winkel ausgerichtet, so dass dieses Licht durch die zweite Polarisationsschicht 19 blockiert wird. In der Praxis hat sich herausgestellt, dass es möglich ist, ungefähr 97 % des Lichts zu blockieren. Das Licht trifft auch auf die durchsichtigen Abschnitte der zweiten Polarisationsschicht 19 und wird im Wesentlichen ungehindert durch diese durchsichtigen Abschnitte hindurch weitergegeben.
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Dieses weitergegebene Licht geht dann im Wesentlichen ungehindert durch die Grenzflächen-Klebstoffschicht 15, mit Ausnahme von geringen Verlusten auf Grund von Reflektionen an internen Grenzflächen, die durch das Abstimmen der Brechungsindexe der Klebstoffschicht auf die angrenzenden ersten und zweiten Polarisationsschichten 18, 19 minimiert werden.
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Die zweite Polarisation 6 geht dann in die erste Polarisationsschicht 18. Wenn das Licht auf die durchsichtigen und polarisierten Abschnitte der ersten Polarisationsschicht 18 trifft, geht ein Teil dieses Lichts ungehindert durch die durchsichtigen Bereiche oder Abschnitte, welche die erste Grafik 20 bilden. Die umgebenden polarisierenden Abschnitte der ersten Polarisationsschicht 18 sind zu der zweiten Polarisation 6 parallel ausgerichtet, so dass dieses Licht von der ersten Polarisationsschicht 18 ebenfalls weitergegeben wird. In der Praxis hat sich herausgestellt, dass zusätzliche Verluste auf Grund des Vorliegens der polarisierten Bereiche in der Schicht, im Vergleich zu den durchsichtigen Abschnitten oder Bereichen, ungefähr 3 % betragen. Dies ist gering genug, um bei Automobilanwendungen keinen entsprechenden Ausgleich bei den durchsichtigen Abschnitten der Polarisationsschicht 18 zu benötigen. Die durchsichtigen Bereiche könnten jedoch gegebenenfalls mit einer ausgleichenden neutralen Dichte versehen sein, um das gesamte Licht der zweiten Polarisation 6, das durch alle Bereiche der ersten Polarisationsschicht 18 weitergegeben wird, genau auszugleichen. Das Bild der zweiten Grafik 30 ist dann für einen Benutzer der Anzeigeeinheit 1 sichtbar.
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Die zuvor beschriebene Anzeigeeinheit 1 kann wie folgt hergestellt werden. Das erste Anzeigeelement 13 wird durch Drucken des ersten Polarisationsmusters in der ersten Polarisationsschicht 18 auf der im Wesentlichen transparenten oder durchscheinenden ersten Substratschicht 16 gebildet. Die erste Substratschicht 16 trägt dann die erste Polarisationsschicht und das erste Polarisationsmuster enthält die erste Grafik. Ähnlich wird das zweite Anzeigeelement 14 gebildet, indem das zweite Polarisationsmuster in der zweiten Polarisationsschicht 19 auf der im Wesentlichen transparenten oder durchscheinenden zweiten Substratschicht 17 gedruckt wird. Die zweite Substratschicht 17 trägt dann die erste Polarisationsschicht und das erste Polarisationsmuster enthält die erste Grafik.
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Die Polarisationsfilter-Baugruppe 2 wird dann zusammengebaut, indem das erste Anzeigeelement 13 und das zweite Anzeigeelement 14 an der Grenzfläche 15 zwischen der ersten Polarisationsschicht 18 und der zweiten Polarisationsschicht 19 entlang zusammengefügt werden, zum Beispiel durch Anbringen einer Klebstoffschicht 15, die dann gehärtet wird, um die Anzeigeelemente 13, 14 miteinander zu verbinden.
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Die Quelle polarisierter Beleuchtung 3 wird dann auf einer Seite der Polarisationsfilter-Baugruppe 2 positioniert, um die Baugruppe von hinten zu beleuchten, so dass im Gebrauch die erste Polarisation 5 aus dem ersten Polarisationsmuster das erste Grafikbild 20 generiert und die zweite Polarisation 6 aus dem zweiten Polarisationsmuster das zweite Grafikbild 30 generiert.
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Schließlich wird eine Ein-/Aus-Steuerung und wahlweise eine Dimmer-Steuerung der Bildgrafiken durch Steuerelemente bereitgestellt, wie etwa durch den Schalter 12 oder das Steuermittel 4 zum Aktivieren der Beleuchtungsquelle 3.
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Obwohl dies nicht abgebildet ist, kann die Anzeigeeinheit 1 in eine Drucktaste integriert sein, oder wenn sie nicht bewegbar ist, zum Beispiel in eine unbewegliche Taste integriert sein; zum Beispiel kann die durchgehende Oberfläche eines Kraftfahrzeugarmaturenbretts eine berührungsempfindliche Schicht 22 umfassen, die mit der Steuereinheit 4 verbunden ist. Dabei kann es sich um ein elektrisches oder kapazitives Element, wie etwa eine durchsichtige Indium-Zinn-Oxid- (ITO) Schicht, auf der äußersten Seite der Polarisationsfilter-Baugruppe 2, handeln.
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Es wird bevorzugt, dass die polarisierte Beleuchtung 5, 6 mit verschiedenen Farben, zum Beispiel durch Farbfilter 24, 25, gefärbt ist. Die angezeigten Grafiken weisen dann jeweils eine der beiden Farben auf. Anstelle von Filtern wäre es auch möglich, auswählbare mehrfarbige Lichtquellen zu verwenden, zum Beispiel LED-Einheiten, die rote, grüne und blaue LED aufweisen, die einzeln oder kombiniert aktivierbar sind. Ein solches Licht kann eine bevorzugte Polarisation aufweisen, wenn es emittiert wird, und es notwendig ist, die Polarisation zu verbessern, dann kann ein einzelner Polarisator (nicht gezeigt) am optischen Ausgang jeder Lichtquelle bereitgestellt werden.
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Ähnlich kann es einen oder mehrere Diffusionsfilter (nicht gezeigt) zwischen der Quelle 3 und der Baugruppe 2 geben, um eine einheitlichere Beleuchtung bereitzustellen, entweder anstelle der oder zusätzlich zu den Farbfiltern 24, 25.
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Im Vergleich zu vielen Lösungsansätzen nach dem Stand der Technik weist die Erfindung eine Reihe von Vorteilen auf. Die optische Ausrichtung des Systems ist nicht kritisch, wenn eine beliebige Komponente genau positioniert ist. Dadurch ist es einfacher, die Polarisationsbaugruppe 2 der Anzeigeeinheit in eine Drucktaste zu integrieren, in der es eine relative Bewegung zwischen der Taste und der Lichtquelle 3 geben kann, die feststehend bleibt, zum Beispiel auf einer Leiterplatte innerhalb des Fahrzeugarmaturenbretts eingebaut ist.
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Die Dicke der Klebstoffschicht 15 ist ebenfalls nicht kritisch, wodurch die Einheit einfacher herzustellen ist.
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Die Farbe, welche die Grafiken aufweisen, ist nur durch die beiden polarisierten Lichtquellen eingeschränkt.
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Die Erfindung stellt somit ein Verfahren zum Erstellen von austauschbaren Tastengrafiken unter Verwendung der Lichtpolarisation anstelle der Lichtfarbe bereit. Jede Grafik weist eine andere Polarisation auf, zum Beispiel weist die erste Grafik eine waagerechte Polarisation auf und die zweite Grafik weist eine senkrechte Polarisation auf. Bei dem zuvor beschriebenen Beispiel liegt die Polarisation der Grafiken nominell bei 90 Grad zueinander. Damit diese Polarisation zur Polarisation von Sonnenbrillen kompatibel ist, die ein Benutzer eventuell trägt, sind diese Polarisationen bevorzugt um 45 Grad zur Senkrechten orientiert. Alternativ kann man rechtszirkulare und linkszirkulare Polarisationen bei den beiden polarisierten Lichtern und in den beiden Polarisationsschichten verwenden. Durch Ändern der Polarisation der Lichtquelle, so dass sie gleich der Polarisation der anzuzeigenden Grafik ist, ist es dann möglich, jede Grafik einzeln anzuzeigen und dazwischen umzuschalten. Das Ändern der Polarisation des Lichts wird praktischerweise erreicht, indem zwei Lichtquellen vorhanden sind, jeweils mit einer anderen Polarisation, die individuell eingeschaltet werden. Dies kann auch erreicht werden, indem eine einzelne Lichtquelle vorhanden ist, für die es möglich ist, unter Verwendung einer Flüssigkristallschicht die Polarisation zu ändern.
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Ein Hauptvorteil der Erfindung liegt darin, dass die Grafiken eine beliebige Farbe oder die gleiche Farbe aufweisen können, zum Beispiel zwei weiße Grafiken. Da die zuvor beschriebene Erfindung die Polarisation des bereitgestellten Lichts anstelle der Farbe des bereitgestellten Lichts die Polarisation zu ändern, um die angezeigte Grafik auszuwählen, können die verschiedenen angezeigten Grafiken entweder die gleiche Farbe oder unterschiedliche Farben aufweisen, je nach der Farbe des polarisierten Lichts, das verwendet wird, um die Grafikanzeige von hinten zu beleuchten. Die Erfindung ermöglicht daher die Verwendung von Breitbandlichtquellen, zum Beispiel von Leuchtdioden (LED), die weißes Licht emittieren und aus LED mit verschiedenen Wellenlängen bestehen.
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Die Erfindung stellt daher eine praktischere Anzeigeeinheit bereit, um für einen Benutzer ein Bild einer ersten Grafik und ein Bild einer zweiten Grafik selektiv, entweder einzeln oder zusammen, anzuzeigen, und stellt auch ein praktisches Verfahren zum Zusammenbauen einer derartigen Anzeigeeinheit bereit.
