DE102013011691A1

DE102013011691A1 - Verwendung eines Mehrschichtenfilms zur Anordnung auf einer Anzeigebaugruppe, Bildschirm und Verfahren zur Herstellung des Bildschirms

Info

Publication number: DE102013011691A1
Application number: DE102013011691.0A
Authority: DE
Inventors: Jens Rasmussen
Original assignee: SOLUTIONS E GmbH; eSolutions GmbH
Current assignee: E.SOLUTIONS GMBH, DE
Priority date: 2013-07-12
Filing date: 2013-07-12
Publication date: 2015-01-15
Anticipated expiration: 2033-07-13
Also published as: DE102013011691B4

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft die Verwendung eines Mehrschichtenfilms zur Anordnung auf einer Anzeigebaugruppe, die linear polarisiertes Licht emittiert, wobei der Mehrschichtenfilm eine Trägerschicht und eine Lambda-Viertel-Schicht umfasst. Die Offenbarung betrifft zudem einen Bildschirm, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, der einen solchen Mehrschichtenfilm auf einer Anzeigebaugruppe umfasst.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein das Gebiet der Mehrschichtenfilme. Sie betrifft im Besonderen eine Verwendung eines Mehrschichtenfilms zur Anordnung vor einer Anzeigebaugruppe, beispielsweise zur Installation in einem Kraftfahrzeug.
Hintergrund
Die Integration moderner Gebrauchselektronik, wie etwa berührungsempfindlicher Bildschirme, Telefone, Tablet-PCs etc., in Fahrzeuge hat in jüngerer Zeit an Bedeutung gewonnen. So sind die Benutzer von Fahrzeugen zunehmend daran interessiert, dieselben Elektronikfunktionen, die ihnen beispielsweise aus der Freizeit oder dem Haushalt vertraut sind, auch im Fahrzeug verfügbar zu haben. Dies hat insbesondere zu einer starken Verbreitung von berührungsempfindlichen Bildschirmen in Fahrzeugen geführt.
Eine Verwendung von Bildschirmen in Fahrzeugen wirft dabei besondere Probleme in Hinsicht auf die umgebenden Lichtverhältnisse auf. Denn anders als bei einer Verwendung im Haushalt, wo Bildschirm und Umgebungslicht problemlos (z. B. durch Schwenken) aufeinander abgestimmt werden können, ergibt sich während der Fahrt in einem Fahrzeug das Problem, dass sich die Lichtverhältnisse in dichter zeitlicher Abfolge häufig und stark ändern können. Zudem entstehen besondere technische Anforderungen daraus, dass ein Fahrzeug sowie ein darin installierter Bildschirm in sehr unterschiedlichen Klimazonen mit stark unterschiedlichen Licht- und Temperaturverhältnissen zum Einsatz kommen können.
Fahrzeughersteller haben auf diese Herausforderung dadurch reagiert, dass sie eigens fahrzeugkompatible Bildschirme entwickelt haben, die sich aufgrund der beschriebenen Probleme unter anderem durch eine hohe Absorption von Umgebungslicht auszeichnen. Wegen vergleichsweise geringer Stückzahlen wird die Entwicklung und Fertigung solcher Geräte oft von mehreren Fahrzeugherstellern in Kooperation verfolgt. Alternativ dazu greifen Fahrzeughersteller besonders für kleine Fahrzeugserien oder speziell anzupassende Bildschirme auf Produkte aus der Großserienfertigung für den Verbrauchermarkt zurück und überarbeiten diese konventionellen Bildschirme gemäß den genannten besonderen Bedürfnissen. Dabei werden üblicherweise keine fertiggestellten Bildschirme, sondern nur Anzeigebaugruppen, d. h. Zwischenprodukte, aus der Großserienherstellung bezogen, was die erforderliche Überarbeitung vereinfacht.
Um bei Bildschirmen zur Verwendung in Fahrzeugen eine hohe Absorption von Umgebungslicht zu erzielen, hat sich ein im oberen Bildschirmaufbau angeordneter Zirkularpolarisator als zweckmäßig erwiesen. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass ein solcher Zirkularpolarisator auch einen großen Teil des von der darunterliegenden Anzeigebaugruppe emittierten Lichts absorbiert, sofern dieses emittierte Licht nicht ebenfalls entsprechend zirkular polarisiert ist, um den Polarisator verlustfrei passieren zu können. Ein solcher Helligkeitsverlust der Bildschirmanzeige durch Absorption könnte zwar durch eine entsprechende Erhöhung der Lichtleistung der Anzeigeeinheit kompensiert werden. Der damit verbundene erhöhte Energieverbrauch ist jedoch insbesondere im abgeschlossenen Energiesystem eines Fahrzeugs nicht wünschenswert.
Wenn Anzeigebaugruppen, die für den Verbrauchermarkt bestimmt sind, für eine Verwendung in Fahrzeugen weiterbearbeitet werden, besteht zudem oft das Problem, dass diese Anzeigebaugruppen zumeist schon mit einem Linearpolarisator und einer darüber liegenden Schutzschicht versehen sind, wenn sie aus der Großserienherstellung ausgekoppelt und den Fahrzeugherstellern zur Weiterbearbeitung überlassen werden. Damit emittieren solche Anzeigebaugruppen linear polarisiertes Licht, von dem ein großer Teil durch einen darüber angebrachten Zirkularpolarisator absorbiert würde.
Kurzer Abriss
Es sind daher eine Anzeigebaugruppe und ein Bildschirm wünschenswert, welche die obigen Nachteile oder andere damit verbundene Probleme vermeiden.
Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Verwendung eines Mehrschichtenfilms zur Anordnung auf einer Anzeigebaugrupp, die linear polarisiertes Licht emittiert, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, vorgeschlagen, wobei der Mehrschichtenfilm eine Trägerschicht und eine Lambda-Viertel-Schicht umfasst.
Dabei kann die Lambda-Viertel-Schicht auf einer der Anzeigebaugruppe zugewandten Seite der Trägerschicht vorgesehen sein. Alternativ hierzu kann sie auch auf der anderen Seite vorgesehen sein.
Der Mehrschichtenfilm kann außerdem eine Kleberschicht auf einer der Anzeigebaugruppe zugewandten Seite (z. B. auf der Lambda-Viertel-Schicht) umfassen. Die Kleberschicht kann eine Dicke im Bereich zwischen 5 und 40 (z. B. 10 bis 25) Mikrometer aufweisen. Die Kleberschicht kann dazu vorgesehen sein, um den Mehrschichtenfilm an der Anzeigebaugruppe zu befestigen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Mehrschichtenfilm außerdem eine zweite Trägerschicht auf einer der Anzeigebaugruppe zugewandten Seite umfassen.
Wenigstens eine der Trägerschichten kann eine separate Handhabung des Mehrschichtenfilms ermöglichen. Handhabung kann dabei insbesondere ein Verpacken, Transportieren im konventionellen Warenverkehr und/oder mechanisches Ausrichten und Weiterbearbeiten im Rahmen industrieller Fertigungsprozesse umfassen.
Wenigstens eine der Trägerschichten kann eine Hartbeschichtung und/oder Celluloseacetat umfassen. Zudem kann wenigstens eine der Trägerschichten eine Dicke im Bereich zwischen 10 und 150 (z. B. 25 bis 80) Mikrometer aufweisen. Wenigstens eine der Trägerschichten kann zumindest in einem zentralen Bereich transparente Eigenschaften aufweisen. Zudem kann wenigstens eine der Trägerschichten keine doppelbrechenden Eigenschaften besitzen. Auch die Kleberschicht kann nichtdoppelbrechend gewählt sein.
Die Lambda-Viertel-Schicht kann eine Dicke im Bereich zwischen 15 und 50 (z. B. 20 bis 40) Mikrometer aufweisen. Ferner kann die Lambda-Viertel-Schicht auf eine Wellenlänge im Bereich zwischen 500 und 600 Nanometer bezogen sein.
Der Mehrschichtenfilm kann für eine Verwendung in Kraftfahrzeugen geeignet sein. Hierfür können die Komponenten des Mehrschichtenfilms bezüglich ihrer Position und ihrer optischen Eigenschaften nach wenigstens fünfhundertstündiger ununterbrochener Einwirkung einer Umgebungstemperatur von 60°C bei einer relativen Luftfeuchtigkeit zwischen 92% und 95% oder nach wenigstens fünfhundertstündiger ununterbrochener Einwirkung einer Umgebungstemperatur von 95°C keine signifikanten Beeinträchtigungen aufweisen.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Bildschirm angegeben, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, umfassend eine Anzeigebaugruppe, die linear polarisiertes Licht emittiert, und einen Mehrschichtenfilm, der auf der Anzeigebaugruppe angeordnet ist, wobei der Mehrschichtenfilm umfasst eine Trägerschicht und eine Lambda-Viertel Schicht. Bei dem Bildschirm kann auf einer der Anzeigebaugruppe abgewandten Seite des Mehrschichtenfilms wenigstens eines aus einer Berührungssensorschicht, einem Zirkularpolarisator und einer Deckschicht angeordnet sein. Ferner kann die Anzeigebaugruppe eine Anzeigeeinheit und einen Linearpolarisator umfassen.
Gemäß einem dritten Aspekt wird ein Tablet-PC bereitgestellt, enthaltend einen Bildschirm der hier beschriebenen Art. Gemäß einem vierten Aspekt wird ein Kraftfahrzeug mit dem hier beschriebenen Bildschirm angegeben.
Gemäß einem fünften Aspekt wird ein Verfahren vorgestellt zur Herstellung eines Bildschirms, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, wobei der Bildschirm eine Anzeigebaugruppe, die polarisiertes Licht emittiert, einen Mehrschichtenfilm, der auf der Anzeigebaugruppe angeordnet ist, und einen oberen Bildschirmaufbau, der auf einer der Anzeigebaugruppe abgewandten Seite des Mehrschichtenfilms angeordnet ist, umfasst, wobei der obere Bildschirmaufbau wenigstens eines aus einer Berührungssensorschicht, einem Zirkularpolarisator und einer Deckschicht umfasst, und wobei der Mehrschichtenfilm umfasst eine Trägerschicht und eine Lambda-Viertel-Schicht, und wobei das Verfahren ein Anordnen des Mehrschichtenfilms auf der Anzeigebaugruppe und ein Anordnen des oberen Bildschirmaufbaus auf dem Mehrschichtenfilm umfasst, wobei das Anordnen des Mehrschichtenfilms auf der Anzeigebaugruppe in einem früheren Herstellungsschritt geschieht als das Anordnen des oberen Bildschirmaufbaus auf dem Mehrschichtenfilm.
Gemäß einem sechsten Aspekt wird ein Verfahren vorgestellt zur Herstellung eines Bildschirms, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, wobei der Bildschirm eine Anzeigebaugruppe, die polarisiertes Licht emittiert, einen Mehrschichtenfilm, der auf der Anzeigebaugruppe angeordnet ist, und einen oberen Bildschirmaufbau, der auf einer der Anzeigebaugruppe abgewandten Seite des Mehrschichtenfilms angeordnet ist, umfasst, wobei der obere Bildschirmaufbau wenigstens eines aus einer Berührungssensorschicht, einem Zirkularpolarisator und einer Deckschicht umfasst, und wobei der Mehrschichtenfilm eine Lambda-Viertel-Schicht und eine Kleberschicht umfasst, und wobei das Verfahren ein Anordnen des Mehrschichtenfilms auf der Anzeigebaugruppe und ein Anordnen des oberen Bildschirmaufbaus auf dem Mehrschichtenfilm umfasst, wobei das Anordnen des Mehrschichtenfilms auf der Anzeigebaugruppe in einem späteren Herstellungsschritt geschieht als das Anordnen des oberen Bildschirmaufbaus auf dem Mehrschichtenfilm.
Bei dem Bildschirm kann der Mehrschichtenfilm oder die Anzeigebaugruppe zusätzlich eine Kleberschicht umfassen. Die Kleberschicht kann dazu vorgesehen sein, um den Mehrschichtenfilm mit der Anzeigebaugruppe zu verkleben.
Allgemein kann das Anordnen des Mehrschichtenfilms auf der Anzeigebaugruppe in einer anderen Fertigungsumgebung erfolgen als die Herstellung der Anzeigebaugruppe.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der hier beschriebenen Offenbarung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie aus den Figuren. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Überarbeitung einer Anzeigebaugruppe durch Austauschen eines Polarisators;
2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Verwendung eines Mehrschichtenfilms zur Anordnung auf einer Anzeigebaugruppe;
3 und 4 schematische Darstellungen von Ausführungsbeispielen für Verfahren zur Herstellung von Bildschirmen unter Verwendung unterschiedlicher Mehrschichtenfilme;
5 und 6 schematische Darstellungen weiterer Ausführungsbeispiele von Mehrschichtenfilmen zur Anordnung auf einer Anzeigebaugruppe.
Detaillierte Beschreibung
Im Folgenden werden mehrere Möglichkeiten beschrieben, eine Anzeigebaugruppe, die linear polarisiertes Licht emittiert, für eine Emission von zirkular polarisiertem Licht zu überarbeiten. Derartige Überarbeitungen von Anzeigebaugruppen sind insbesondere in der Kraftfahrzeugindustrie bedeutsam, wo aufgrund kleiner Fertigungsserien oft auf vorgefertigte Anzeigebaugruppen, die linear polarisiertes Licht emittieren, zurückgegriffen wird. Diesen Anzeigebaugruppen werden zur Streulichtabsorption oft noch Zirkularpolarisatoren hinzugefügt, während jedoch insbesondere in Kraftfahrzeugen ein Helligkeitsverlust der Anzeigen durch Absorption des emittierten Lichts an den Zirkularpolarisatoren unerwünscht ist.
1a zeigt eine kommerziell erhältliche Anzeigebaugruppe 110, die wenigstens eine Anzeigeeinheit 111 und einen darüber angeordneten Linearpolarisator 112 umfasst. Durch den Linearpolarisator 112, der über der Anzeigeeinheit 111 angeordnet ist, ist das Licht, das die dargestellte Anzeigebaugruppe 110 emittiert, linear polarisiert. Oberhalb des Linearpolarisators 112 können zudem weitere Schichten, wie zum Beispiel eine Schutzbeschichtung (nicht dargestellt), angebracht sein.
Um die Anzeigebaugruppe 110 zur Emission von zirkular polarisiertem Licht umzurüsten, könnte, wie in 1a dargestellt, in einem ersten Schritt der oberhalb der Anzeigeeinheit 111 angeordnete Linearpolarisator 112 sowie eventuell benachbarte Schichten, wie zum Beispiel Schutz- oder Kleberschichten, entfernt werden. Wie in 1b dargestellt, kann anschließend ein Mehrschichtenfilm 100, der eine Trägerschicht 101 und einen Zirkularpolarisator 102 umfasst, oberhalb der Anzeigeeinheit 111 angeordnet werden. Oberhalb des Mehrschichtenfilms 100 kann anschließend ein oberer Bildschirmaufbau angeordnet werden, der beispielsweise außer einem Zirkularpolarisator zur Absorption von Streulicht noch eine Berührungssensorschicht und eine Deckschicht umfassen kann.
Durch den in den 1a und 1b dargestellten Austausch des zunächst vorhandenen Linearpolarisators 112 durch den im Mehrschichtenfilm 100 enthaltenen Zirkularpolarisator 102 ist das von der überarbeiteten Anzeigebaugruppe 101, 102, 111 emittierte Licht zirkular polarisiert.
Als Nachteile des in den 1a und 1b skizzierten Vorgehens haben sich einerseits die Verschwendung des bereits vorhandenen Linearpolarisators 112, der nach seinem Entfernen von der Anzeigeeinheit 111 nicht mehr verwendbar ist, sowie der zu seiner Entfernung erforderliche Aufwand herausgestellt. Diese Nachteile können durch die nachfolgend beschriebenen Lösungen umgangen werden.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Verwendung eines Mehrschichtenfilms 200, der eine transparente Trägerschicht 201 und eine Lambda-Viertel-Schicht 202 umfasst. Darüber hinaus zeigt auch 2 wieder eine Anzeigebaugruppe 210, die linear polarisiertes Licht emittiert. Ob jedoch bei der Anzeigebaugruppe 210 die Emission linear polarisierten Lichts wiederum durch einen im oberen Bereich der Anzeigebaugruppe angeordneten Linearpolarisator geschieht, ist für das in 2 dargestellte Vorgehen unbedeutend. In dem in 2 dargestellten Verfahren wird ohne Modifikation der vorhandenen Anzeigebaugruppe 210 der Mehrschichtenfilm 200 oberhalb der Anzeigebaugruppe 210 angeordnet.
Die Trägerschicht 201 dient insbesondere der separaten Handhabbarkeit des Mehrschichtenfilms 200. Dies erlaubt eine Fertigung, Verpackung und Lagerung sowie einen Transport des Mehrschichtenfilms 200 als eines separaten Bauteils. Zudem wird so ein Aufbringen des Mehrschichtenfilms 200 in einer Umgebung ermöglicht, die getrennt ist von der Herstellungsumgebung der Anzeigebaugruppe 210. Zugleich dient die Trägerschicht 201 dem Schutz der Lambda-Viertel-Schicht 202 auch nachdem diese oberhalb der Anzeigebaugruppe 210 angeordnet wurde.
Wie das in den 1a und 1b dargestellte Verfahren ist auch das Verfahren von 2 dazu geeignet, eine Anzeigebaugruppe 210, die linear polarisiertes Licht emittiert, zur Emission von zirkular polarisiertem Licht zu überarbeiten. Im Unterschied zu den 1a und 1b, wo ein vorhandener Linearpolarisator 112 durch einen vorgefertigten Zirkularpolarisator 102 ersetzt wird, wird in dem Verfahren von 2 vielmehr aus dem emittierten linear polarisierten Licht durch dessen Passieren der (geeignet ausgerichteten) Lambda-Viertel-Schicht 202 zirkular polarisiertes Licht erzeugt.
Es ist hierbei zu beachten, dass aus einem Linearpolarisator in Verbindung mit einer Lambda-Viertel-Schicht ein Zirkularpolarisator gebildet wird, so dass durch Aufbringen des Mehrschichtenfilms 200 auf die Anzeigebaugruppe 210 durch Zusammenfügen dieser ursprünglich separat vorliegenden Teile ein Zirkularpolarisator entsteht. Damit entfällt nicht nur der in 1a dargestellte Verfahrensschritt des aufwändigen Entfernens vorhandener Schichten von der vorliegenden Anzeigebaugruppe 110, 210, sondern die bereits vorhandenen Schichten werden zudem effizient zur Erzeugung zirkular polarisierten Lichts eingesetzt.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines Bildschirms, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, unter Verwendung eines Mehrschichtenfilms 300 ähnlich dem Mehrschichtenfilm 200 von 2. Der Mehrschichtenfilm 300 umfasst ebenfalls eine transparente Trägerschicht 301 und eine Lambda-Viertel-Schicht 302, er ist jedoch zur besseren Laminierbarkeit außerdem mit einer ersten Kleberschicht 303 an seiner Unterseite versehen. Für die erste Kleberschicht 303, die an der Unterseite des Mehrschichtenfilms 300 angeordnet ist, hat sich eine Dicke im Bereich zwischen 5 und 40 (z. B. 12 bis 20) Mikrometern als zweckmäßig erwiesen.
Der Mehrschichtenfilm 300 kann als separat handhabbares Produkt bereitgestellt werden. In diesem Fall kann die Kleberschicht 303 durch einen in 3 nicht dargestellten, abziehbaren Schutzfilm abgedeckt sein.
In einem ersten Herstellungsschritt wird der Mehrschichtenfilm 300 auf eine Anzeigebaugruppe 310, die linear polarisiertes Licht emittiert, aufgebracht. Die dargestellte Anzeigebaugruppe 310 umfasst im Ausführungsbeispiel eine Anzeigeeinheit 311 (z. B. ein LCD-Panel) und einen darüber angeordneten ersten Linearpolarisator 312 sowie an der Oberseite der Anzeigebaugruppe 310 eine Schutzschicht 313, um die Transportsicherheit der Anzeigebaugruppe 310 zu erhöhen. Außerdem umfasst die Anzeigebaugruppe 310 eine zweite Kleberschicht 314 zur Verbindung der Anzeigeeinheit 311 mit dem ersten Linearpolarisator 312 und eine dritte Kleberschicht 315, die einen unterhalb der Anzeigeeinheit 311 angeordneten zweiten Linearpolarisator 316 mit der Anzeigeeinheit 311 verbindet.
Durch Aufbringen des Mehrschichtenfilms 300 auf die Anzeigebaugruppe 310 wird wiederum aus der Lambda-Viertel-Schicht 302 und dem ersten Linearpolarisator 312 ein erster Zirkularpolarisator gebildet. Der Verbund aus Mehrschichtenfilm 300 und Anzeigebaugruppe 310 emittiert damit zirkular polarisiertes Licht.
Auch bei dem Mehrschichtenfilm 300 dient die Trägerschicht 301 einer separaten Handhabbarkeit des Mehrschichtenfilms 300. Hier hat es sich für die Handhabung des Mehrschichtenfilms 200, 300, wie auch für die Weiterverarbeitung bei der Herstellung eines Bildschirms als vorteilhaft erwiesen, wenn die Trägerschicht 201, 301 als eine Hartbeschichtung, beispielsweise mit einer Bleistifthärte von 2H oder 3H gemäß der Norm JIS K 5600-5-4, realisiert sein. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann die Trägerschicht 201, 301 Celluloseacetat umfassen. Für die Trägerschicht 201, 301 eignet sich eine Dicke im Bereich zwischen 10 und 150 (z. B. ca. 50) Mikrometer.
Die Trägerschicht 201, 301 sollte keinen Einfluss auf die Polarisation des transmittierten Lichts haben und daher insbesondere keine signifikanten doppelbrechenden Eigenschaften haben. Dies gilt auch für die Kleberschicht 303 (und ggf. 314).
Aufgrund der Funktionsweise einer Lambda-Viertel-Schicht 202, 302 ist diese auf eine bestimmte Lichtwellenlänge bezogen. Dies bedeutet, dass bei einer gegebenen Bezugswellenlänge und geometrischer Ausrichtung der Lambda-Viertel-Schicht 302 relativ zum darunter liegenden ersten Linearpolarisator 312 nur das Licht eines sehr schmalen Bereichs im Wellenlängenspektrum in ”idealer” Weise zirkular polarisiert werden kann. Um für einen möglichst breiten Bereich des sichtbaren Wellenlängenspektrums möglichst gute Polarisationseigenschaften zu erzielen, hat es sich daher als zweckmäßig erwiesen, die Lambda-Viertel-Schicht auf eine Wellenlänge im mittleren sichtbaren Wellenlängenbereich, das heißt auf eine Lichtwellenlänge zwischen 500 und 600 Nanometer, zu beziehen. Bei gegenwärtig verfügbaren Materialien, und wiederum in Hinsicht auf die Handhabung des Mehrschichtenfilms 200, 300, hat sich eine Dicke der Lambda-Viertel-Schicht im Bereich zwischen 15 und 50 (z. B. ca. 30) Mikrometern als zweckmäßig erwiesen.
Nach Aufbringen des Mehrschichtenfilms 300 auf die Anzeigebaugruppe 310 kann ein oberer Bildschirmaufbau 320 oberhalb des Mehrschichtenfilms 300 angeordnet werden. Bei dem in 3 dargestellten Beispiel umfasst dieser obere Bildschirmaufbau 320 eine Deckschicht 321 aus Glas oder Kunststoff, eine darunter liegende vierte Kleberschicht 322 sowie einen zweiten Zirkularpolarisator zur Absorption von Streulicht, bestehend aus einem dritten Linearpolarisator 323 und einer darunter liegenden zweiten Lambda-Viertel-Schicht 324. Im dargestellten Beispiel befindet sich im oberen Bildschirmaufbau 320 zudem noch eine Berührungssensorschicht 326 (z. B. mit einem kapazitiven Berührungssensor zum Ermöglichen einer Touch-Funktion), die durch eine fünfte und eine sechste Kleberschicht 325, 327 in den oberen Bildschirmaufbau 320 eingebettet ist. Die sechste Kleberschicht 327 unterhalb der Berührungssensorschicht 326 dient in dem dargestellten Beispiel zugleich dazu, in einem zweiten Herstellungsschritt den oberen Bildschirmaufbau 320 oberhalb des Mehrschichtenfilms 300 anzuordnen.
4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines Bildschirms unter Verwendung eines Mehrschichtenfilms 400, wobei der Mehrschichtenfilm 400 eine Lambda-Viertel-Schicht 402 und eine darunter liegende erste Kleberschicht 403 umfasst. Die in 4 dargestellte Anzeigebaugruppe 410 und der obere Bildschirmaufbau 420 entsprechen jeweils der Anzeigebaugruppe 310 und dem oberen Bildschirmaufbau 320 aus dem Beispiel von 3, wobei die Anzeigebaugruppe 410 eine Anzeigeeinheit 411, einen ersten Linearpolarisator 412, eine Schutzschicht 413, eine zweite und dritte Kleberschicht 414, 415 sowie einen zweiten Linearpolarisator 416 umfasst. Der obere Bildschirmaufbau 420 umfasst eine Deckschicht 421, eine vierte Kleberschicht 422, einen zweiten Zirkularpolarisator, der einen dritten Linearpolarisator 423 und eine darunter liegende zweite Lambda-Viertel-Schicht 424 umfasst, eine fünfte Kleberschicht 425, eine Berührungssensorschicht 426 sowie eine sechste Kleberschicht 427.
Anders als in 3 wird bei dem in 4 dargestellten Verfahren der Mehrschichtenfilm 400 in einem ersten Herstellungsschritt nicht auf die darunter liegende Anzeigebaugruppe 410, sondern an die Unterseite des darüber liegenden oberen Bildschirmaufbaus 420 laminiert. Die bekannten Fertigungstechniken machen hierbei eine Trägerschicht im Mehrschichtenfilm 400 entbehrlich. Erst in einem zweiten Herstellungsschritt wird der Mehrschichtenfilm 400 schließlich oberhalb der Anzeigebaugruppe 410 angeordnet, wobei wiederum aus der ersten Lambda-Viertel-Schicht 402 des Mehrschichtenfilms 400 und dem ersten Linearpolarisator 412 der darunter liegenden Anzeigebaugruppe 410 ein erster Zirkularpolarisator gebildet wird.
Bei den in 2 bis 4 dargestellten Verfahren kann in einem optionalen oberen Bildschirmaufbau 320, 420 ein zweiter Zirkularpolarisator 323, 324, 423, 424 angeordnet sein. Um in diesem Fall für das von der Anzeigebaugruppe 210, 310, 410 emittierte Licht optimale Transmissionsergebnisse zu erzielen, sollten dabei die Bezugswellenlänge und die geometrische Ausrichtung der ersten Lambda-Viertel-Schicht 202, 302, 402 sowie des zweiten Zirkularpolarisators 323, 324, 423, 424 aufeinander abgestimmt sein.
5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Mehrschichtenfilm 500 zur Anordnung auf einer Anzeigebaugruppe. Im Unterschied zum Mehrschichtenfilm 400 in 4 umfasst der Mehrschichtenfilm 500 neben einer Lambda-Viertel-Schicht 502 und einer ersten Kleberschicht 503 außerdem in nicht zwingender Kombination eine Trennfolie 504 und einen entfernbaren Schutzfilm 505. Zudem ist in 5 die erste Kleberschicht 503 oberhalb der Lambda-Viertel-Schicht angeordnet. In Bezug auf 4 bietet sich eine solche Anordnung für den Fall an, dass der obere Bildschirmaufbau 420 nicht mit einer sechsten Kleberschicht 427 versehen ist. In diesem Fall würde die erste Kleberschicht 503 des Mehrschichtenfilms 500 zur Verbindung der Lambda-Viertel-Schicht 502 mit dem oberen Bildschirmaufbau 420 dienen. Ferner müsste eine weitere Kleberschicht zur Verbindung des Mehrschichtenfilms 500 mit der Anzeigebaugruppe 410 vorgesehen sein. Eine solche weitere Kleberschicht könnte in alternativen Ausführungsformen ebenfalls Bestandteil des Mehrschichtenfilms 500 und/oder der Anzeigebaugruppe 410 sein.
Die in 5 außerdem dargestellte Trennfolie 504 dient der leichteren Handhabung des Mehrschichtenfilms vor dessen Verarbeitung, indem die Trennfolie 504 eine sonst freiliegende Kleberschicht 503 schützend bedeckt. Dies vereinfacht insbesondere eine Verpackung und einen Transport des Mehrschichtenfilms 500 erheblich. Vor dem Anordnen des Mehrschichtenfilms 500 im Bildschirmaufbau kann die Trennfolie 504 von der Kleberschicht 503 entfernt werden.
In ähnlicher Weise kann zusätzlich oder alternativ hierzu ein entfernbarer Schutzfilm 505 auf einer nichthaftenden Schicht, wie beispielsweise der Lambda-Viertel-Schicht 502, an der Oberfläche des Mehrschichtenfilms 500 angeordnet sein. Der entfernbare Schutzfilm dient dabei wiederum der leichteren Handhabung des Mehrschichtenfilms, indem er die darunterliegende Schicht vor Beschädigung schützt. Im Unterschied zur Trennfolie 504 braucht der entfernbare Schutzfilm 505 jedoch erst nach Aufbringen des Mehrschichtenfilms auf den vorgesehenen Untergrund entfernt zu werden.
6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Mehrschichtenfilm 600 zur Anordnung auf einer Anzeigebaugruppe. Im Unterschied zum Mehrschichtenfilm 300 in 3 umfasst der Mehrschichtenfilm 600 neben einer Trägerschicht 601 und einer Lambda-Viertel-Schicht 602 anstelle einer ersten Kleberschicht 303 eine zweite Trägerschicht 606. Zudem kann auch der Mehrschichtenfilm 600 an seiner Oberseite und/oder Unterseite mit einem entfernbaren Schutzfilm 605 versehen sein. Eine Verwendung des Mehrschichtenfilms 600 gemäß 6 empfiehlt sich beispielsweise dann, wenn im Bildschirmaufbau der Mehrschichtenfilm 600 mit der Anzeigebaugruppe 310 nicht flächig haftend verbunden, sondern von dieser durch einen Luftspalt getrennt liegen soll. Dabei empfiehlt es sich auch für die zweite Trägerschicht 606, wenn diese eine Hartbeschichtung, beispielsweise mit einer Bleistifthärte von 2H oder 3H, und zusätzlich oder alternativ hierzu Celluloseacetat umfasst. Zudem sollte auch die zweite Trägerschicht 606 keine doppelbrechenden Eigenschaften haben.
Es ist offensichtlich, dass bei den Mehrschichtenfilmen 500, 600 den in 5 und 6 die Trennfolie 504, der entfernbare Schutzfilm 505, 605 sowie das Ersetzen der ersten Kleberschicht 303 durch eine zweite Trägerschicht 606 optionale Modifikationen zu den Mehrschichtenfilmen 200, 300, 400 in 2–4 darstellen. Diese Modifikationen wirken zudem unabhängig voneinander und können daher in unterschiedlichen Ausführungsformen der vorgestellten Mehrschichtenfilme in beliebiger Kombination vorgesehen oder weggelassen werden.
Die vorgestellten Verfahren wären zudem auch durch Mehrschichtenfilme zu realisieren, die außer den genannten Komponenten weitere Schichten, wie zum Beispiel weitere Kleber- oder Schutzschichten, umfassen. Auch ließe sich bei Vorliegen eines oberen Bildschirmaufbaus ein Mehrschichtenfilm der vorgestellten Art mit Trägerschicht zunächst an der Unterseite des oberen Bildschirmaufbaus anbringen. Zudem kann bei weiteren Ausführungsformen von Mehrschichtenfilmen der vorgestellten Art die Lambda-Viertel-Schicht oberhalb einer einzigen Trägerschicht angeordnet sein.
Da die vorgestellten Verfahren für eine Überarbeitung von Anzeigebaugruppen 210, 310, 410 zur Verwendung in Kraftfahrzeugen konzipiert sind, ist es zweckmäßig, wenn sämtliche Komponenten der Mehrschichtenfilme 200, 300, 400, 500, 600 die für eine Verwendung in Kraftfahrzeugen erforderliche Hitze- und Feuchtigkeitsbeständigkeit aufweisen. Kriterien hierfür sind, dass weder die optischen noch die mechanischen Eigenschaften der Komponenten bezüglich ihrer Position im Schichtaufbau auch nach wenigstens fünfhundertstündiger ununterbrochener Einwirkung einer Umgebungstemperatur von 60 Grad Celsius bei einer relativen Luftfeuchtigkeit zwischen 92% und 95% oder nach wenigstens fünfhundertstündiger ununterbrochener Einwirkung einer Umgebungstemperatur von 95 Grad Celsius signifikante Beeinträchtigungen aufweisen.
Die dargestellten Verwendungs- und Verfahrensbeispiele sind am gegenwärtigen Bedarf von Fahrzeugherstellern orientiert, die Anzeigebaugruppen zur Überarbeitung aus der Großserienfertigung für den Verbrauchermarkt beziehen. Dabei sind solche Anzeigebaugruppen zumeist schon mit einem Linearpolarisator sowie einer darüber liegenden Schutzbeschichtung versehen und müssen von den Fahrzeugherstellern zur Emission von zirkular polarisiertem Licht überarbeitet werden. Es ist jedoch offensichtlich, dass abweichend von den dargestellten Beispielen die vorgestellten Verfahren auch anderweitig Anwendung finden können, und dass beispielsweise die Verwendung der vorgestellten Mehrschichtenfilme auch umgekehrt zur Erzeugung von linear polarisiertem Licht aus zirkular polarisiertem Licht dienen kann. Zudem ist es bei den in den 2 bis 4 vorgestellten Verfahren offenkundig unwesentlich, ob die Emission linear polarisierten Lichts durch die vorgefertigten Anzeigebaugruppen 210, 310, 410 durch einen an der Oberseite dieser Anzeigebaugruppen angebrachten Linearpolarisator 312, 412 oder auf andere Weise geschieht.
Die vorgestellten Verwendungen von Mehrschichtenfilmen erlauben es, dass Anzeigebaugruppen, Mehrschichtenfilme und obere Bildschirmaufbauten in jeweils getrennten Fertigungsumgebungen hergestellt und separat gehandhabt werden.
Zugleich ermöglichen sie eine vereinfachte Herstellung eines Bildschirms mit individuellen Eigenschaften, da in vielen Fällen auf (Zwischen-)Produkte aus der Serienfertigung zugegriffen werden kann, ohne dass diese Produkte selbst noch modifiziert werden müssten. Zugleich erlaubt die vorgestellte Verwendung von Mehrschichtenfilmen ein einfaches Kombinieren aus unterschiedlichen Anzeigebaugruppen, Mehrschichtenfilmen und oberen Bildschirmaufbauten, ohne dass in die empfindlichen Herstellungsprozesse jedes einzelnen dieser Bildschirmteile eingegriffen werden muss.
Im Kraftfahrzeugbereich können Bildschirme der beschriebenen Art fest in das Bordsystem eines Fahrzeugs integriert sein, z. B. zur Realisierung einer elektronischen Instrumententafel (zur Anzeige von Geschwindigkeit, Motordrehzahl, usw.) oder einer Multimedia-Anzeige (Navigationsdarstellung, Radioanzeige, usw.). Sie können zudem in Tablet-PCs eingebaut werden, die für eine lösbare Installation im Fahrzeug vorgesehen sind (z. B. auf der Rückseite des Fahrer- und Beifahrersitzes).
Aus dem oben genannten ergibt sich, dass die Verwendung eines Mehrschichtenfilms 200, 300, 400, 500, 600 gemäß den 2 bis 6 Fahrzeugherstellern eine wesentlich einfachere Überarbeitung von Anzeigebaugruppen 210, 310, 410 aus der Großserienfertigung erlaubt, als dies bisher der Fall war. Zugleich würde die Verfügbarkeit von Mehrschichtenfilmen der beschriebenen Art auch Großserienherstellern ermöglichen, die im Fahrzeugbereich gestellten Anforderungen an Bildschirme in vergleichsweise kleiner Stückzahl umzusetzen, ohne dabei die Fertigungsstrecken für die Großserienfertigung wesentlich umstellen zu müssen. Dies könnte die Fertigung von Bildschirmen in kleiner Stückzahl durch Großserienhersteller wirtschaftlicher machen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Norm JIS K 5600-5-4 [0039]

Claims

Verwendung eines Mehrschichtenfilms (200; 300; 600) zur Anordnung auf einer Anzeigebaugruppe (210; 310), die linear polarisiertes Licht emittiert, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wobei der Mehrschichtenfilm (200; 300; 600) umfasst: – eine Trägerschicht (201; 301; 601); und – eine Lambda-Viertel-Schicht (202; 302; 602).
Verwendung eines Mehrschichtenfilms (200, 300, 600) nach Anspruch 1, wobei die Lambda-Viertel-Schicht (202; 302; 602) auf einer der Anzeigebaugruppe (210; 310) zugewandten Seite der Trägerschicht (201; 301; 601) vorgesehen ist.
Verwendung eines Mehrschichtenfilms (300) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Mehrschichtenfilm (300) außerdem eine Kleberschicht (303) auf einer der Anzeigebaugruppe (210; 310) zugewandten Seite umfasst.
Verwendung eines Mehrschichtenfilms (300) nach Anspruch 3, wobei die Kleberschicht (303) eine Dicke im Bereich zwischen 5 und 40 Mikrometer aufweist.
Verwendung eines Mehrschichtenfilms (600) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Mehrschichtenfilm (600) außerdem eine zweite Trägerschicht (606) auf einer der Anzeigebaugruppe (210; 310) zugewandten Seite umfasst.
Verwendung eines Mehrschichtenfilms (200; 300; 600) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine der Trägerschichten (201; 301; 601, 606) eine separate Handhabung des Mehrschichtenfilms (200; 300; 600) ermöglicht.
Verwendung eines Mehrschichtenfilms (200; 300; 600) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine der Trägerschichten (201; 301; 601, 606) eine Hartbeschichtung umfasst.
Verwendung eines Mehrschichtenfilms (200; 300; 600) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine der Trägerschichten (201; 301; 601, 606) Celluloseacetat umfasst.
Verwendung eines Mehrschichtenfilms (200; 300; 600) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine der Trägerschichten (201; 301; 601) eine Dicke im Bereich zwischen 10 und 150 Mikrometer aufweist.
Verwendung eines Mehrschichtenfilms (200; 300; 600) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei keine Trägerschicht (201; 301; 601, 606) doppelbrechende Eigenschaften besitzt.
Verwendung eines Mehrschichtenfilms (200; 300; 600) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Lambda-Viertel-Schicht (202; 302; 602) eine Dicke im Bereich zwischen 15 und 50 Mikrometer aufweist.
Verwendung eines Mehrschichtenfilms (200; 300; 600) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Lambda-Viertel-Schicht (202; 302; 602) auf eine Wellenlänge im Bereich zwischen 500 und 600 Nanometer bezogen ist.
Verwendung eines Mehrschichtenfilms (200; 300; 600) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Komponenten des Mehrschichtenfilms (200; 300; 600) bezüglich ihrer Position und ihrer optischen Eigenschaften nach wenigstens fünfhundertstündiger ununterbrochener Einwirkung einer Umgebungstemperatur von 60°C bei einer relativen Luftfeuchtigkeit zwischen 92% und 95% oder nach wenigstens fünfhundertstündiger ununterbrochener Einwirkung einer Umgebungstemperatur von 95°C keine signifikanten Beeinträchtigungen aufweisen.
Bildschirm, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, umfassend eine Anzeigebaugruppe (210; 310), die linear polarisiertes Licht emittiert, und einen Mehrschichtenfilm (200; 300; 600), der auf der Anzeigebaugruppe (210; 310) angeordnet ist, wobei der Mehrschichtenfilm (200; 300; 600) umfasst: – eine Trägerschicht (201; 301; 601); und – eine Lambda-Viertel Schicht (202; 302; 602).
Bildschirm nach Anspruch 14, wobei auf einer der Anzeigebaugruppe abgewandten Seite des Mehrschichtenfilms (300) wenigstens eines aus einer Berührungssensorschicht (326), einem Zirkularpolarisator (323, 324) und einer Deckschicht (321) angeordnet ist.
Bildschirm nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, wobei die Anzeigebaugruppe (310) eine Anzeigeeinheit (311) und einen Linearpolarisator (312) umfasst.
Tablet-PC, enthaltend einen Bildschirm nach einem der Ansprüche 14 bis 16.
Kraftfahrzeug, enthaltend einen Bildschirm nach einem der Ansprüche 14 bis 16.
Verfahren zur Herstellung eines Bildschirms, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, wobei der Bildschirm eine Anzeigebaugruppe (310), die polarisiertes Licht emittiert, einen Mehrschichtenfilm (200; 300; 600), der auf der Anzeigebaugruppe (310) angeordnet ist, und einen oberen Bildschirmaufbau (320), der auf einer der Anzeigebaugruppe abgewandten Seite des Mehrschichtenfilms (200; 300; 600) angeordnet ist, umfasst, wobei der obere Bildschirmaufbau (320) wenigstens eines aus einer Berührungssensorschicht (326), einem Zirkularpolarisator (323, 324) und einer Deckschicht (321) umfasst, und wobei der Mehrschichtenfilm (200; 300; 600) umfasst: – eine Trägerschicht (201; 301; 601); und – eine Lambda-Viertel-Schicht (202; 302; 602), und wobei das Verfahren ein Anordnen des Mehrschichtenfilms (200; 300; 600) auf der Anzeigebaugruppe (310) und ein Anordnen des oberen Bildschirmaufbaus (320) auf dem Mehrschichtenfilm (200; 300; 600) umfasst, wobei das Anordnen des Mehrschichtenfilms (200; 300; 600) auf der Anzeigebaugruppe (310) in einem früheren Herstellungsschritt geschieht als das Anordnen des oberen Bildschirmaufbaus (320) auf dem Mehrschichtenfilm (200; 300; 600).
Verfahren zur Herstellung eines Bildschirms, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, wobei der Bildschirm eine Anzeigebaugruppe (410), die polarisiertes Licht emittiert, einen Mehrschichtenfilm (400; 500), der auf der Anzeigebaugruppe (410) angeordnet ist, und einen oberen Bildschirmaufbau (420), der auf einer der Anzeigebaugruppe abgewandten Seite des Mehrschichtenfilms (400; 500) angeordnet ist, umfasst, wobei der obere Bildschirmaufbau (420) wenigstens eines aus einer Berührungssensorschicht (426), einem Zirkularpolarisator (423, 424) und einer Deckschicht (421) umfasst, und wobei der Mehrschichtenfilm (400; 500) umfasst: – eine Lambda-Viertel-Schicht (402; 502); und – eine Kleberschicht (403; 503); und wobei das Verfahren ein Anordnen des Mehrschichtenfilms (400; 500) auf der Anzeigebaugruppe (410) und ein Anordnen des oberen Bildschirmaufbaus (420) auf dem Mehrschichtenfilm (400; 500) umfasst, wobei das Anordnen des Mehrschichtenfilms (400; 500) auf der Anzeigebaugruppe (410) in einem späteren Herstellungsschritt geschieht als das Anordnen des oberen Bildschirmaufbaus (420) auf dem Mehrschichtenfilm (400; 500).
Verfahren nach Anspruch 19 oder Anspruch 20, wobei das Anordnen des Mehrschichtenfilms (200; 300; 400; 500; 600) auf der Anzeigebaugruppe (210; 310; 410) in einer anderen Fertigungsumgebung erfolgt als die Herstellung der Anzeigebaugruppe (210; 310; 410).