DE102014019242A1

DE102014019242A1 - Anzeigeelement für ein Kraftfahrzeug, Anzeigeeinrichtung mit einem solchen Anzeigenelement, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Erzeugen eines Anzeigeelements

Info

Publication number: DE102014019242A1
Application number: DE102014019242.3A
Authority: DE
Inventors: Michael Wachinger
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2016-06-23
Also published as: WO2016096058A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Anzeigeelement (10) für ein Kraftfahrzeug zum Anzeigen zumindest eines mittels Loch-Laser-Technik bereitgestellten Symbols (12), wobei das Anzeigeelement (10) ein Grundelement (14) aufweist, das eine erste Seite und eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite aufweist, wobei in das Grundelement (14) eine Mehrzahl an Löchern (16) von der ersten Seite zu der zweiten Seite des Grundelements (14) mittels Loch-Laser-Technik eingebracht ist, wobei die Löcher mit einer Füllung (18), die ein zumindest zum Teil lichtdurchlässiges Füllmaterial umfasst, befüllt sind, und wobei die Füllung (18) einen ersten Teil (18a) aufweist, der auf einer ersten Seite des Grundelements (14) aus den jeweiligen Löchern (16) hinausragt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Anzeigeelement für ein Kraftfahrzeug zum Anzeigen zumindest eines mittels Loch-Laser-Technik bereitgestellten Symbols. Dabei weist das Anzeigeelement ein Grundelement auf, das eine erste Seite und eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite aufweist, wobei in das Grundelement eine Mehrzahl an Löchern von der ersten Seite zu der zweiten Seite des Grundelements mittels Loch-Laser-Technik eingebracht ist und wobei die Löcher mit einer Füllung, die ein zumindest zum Teil lichtdurchlässiges Füllmaterial umfasst befüllt sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Anzeigeeinrichtung mit einem solchen Anzeigeelement, ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Anzeigeeinrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen eines solchen Anzeigeelements.
Aus dem Stand der Technik sind Anzeigeelemente mit Symbolen, die in Loch-Laser-Technik hergestellt sind, bekannt. Vielzählige kleine in ein Grundelement eingebrachte Löcher bilden dabei das gewünschte Symbol. Durch Beleuchten des Grundelements mit den eingebrachten Löchern erscheint das jeweilige Symbol als ganzes leuchtend, ohne dass für einen Betrachter die einzelnen Löcher wahrnehmbar sein sollen. Die in das Grundelement eingebrachten Löcher werden üblicherweise mit einem transparenten Füllmaterial befüllt, das als Lichtleiter für eine Hintergrundbeleuchtung der jeweiligen Symbole dient. Nachteilig bei derartig bereitgestellten Symbolen ist jedoch, dass diese im beleuchteten Zustand unter bestimmten Blickwinkeln nur sehr schlecht zu erkennen sind.
Die DE 20 2008 018 130 U1 beschreibt eine Baugruppe mit einer Licht emitierenden Vorrichtung, insbesondere eine LED, die dadurch bereitgestellt ist, dass ein Silikon-Gel oder ein Epoxydharz auf einen LED-Chip aufgetragen wird, um den Wirkungsgrad beziehungsweise die Effizienz zu erhöhen.
Durch das Silikon-Gel oder das Epoxydharz wird dabei eine Linsenform hergestellt, auf deren Oberfläche eine Phosphorschicht aufgetragen wird.
Die DE 10 2011 003 988 A1 beschreibt eine Leuchtvorrichtung mit mehreren Leuchtdioden, wobei die Leuchtdioden mit einem lichtdurchlässigen Lichtleitvolumen vergossen sind, um Lichtverluste zu reduzieren.
Derartige Ausbildungen von Lichtquellen zur Effizienzsteigerung hätten jedoch keinen Effekt bei der Verwendung in Kombination mit Symbolen, die in Loch-Laser-Technik hergestellt sind, da bei derartigen Anzeigeeinrichtungen die Lichtquellen unterhalb der Grundelemente angeordnet sind und das Licht dieser Lichtquellen erst durch die Grundelemente eingebrachten Löcher hindurch tritt, bevor es von einem Betrachter wahrgenommen wird. Eine Verbesserung der Abstrahlcharakteristik der Lichtquellen selbst hätte somit keine Auswirkungen auf eine verbesserte Erkennbarkeit der Symbole selbst.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Anzeigeelement, eine Anzeigeeinrichtung, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Erzeugen eines Anzeigeelements bereitzustellen, mittels welchem es ermöglicht wird, dass Symbole, die in Loch-Laser-Technik hergestellt sind, im beleuchteten Zustand besser zu erkennen sind.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Anzeigeelement, eine Anzeigeeinrichtung, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Erzeugen eines Anzeigeelements mit den Merkmalen gemäß der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung befinden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Das erfindungsgemäße Anzeigeelement für ein Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass die Füllung einen ersten Teil aufweist, der auf einer ersten Seite des Grundelements aus den jeweiligen Löchern hinaus ragt. Mit anderen Worten schließt die Füllung damit nicht flächenbündig mit den Lochöffnungen ab, sondern steht über diese hinaus. Durch dieses Hinausstehen können vorteilhafterweise bei einer Beleuchtung des Anzeigeelements deutlich größere Abstrahlwinkel des durch die Löcher hindurch tretenden Lichts bewerkstelligt werden. Vorteilhafterweise sind somit Symbole im beleuchteten Zustand auch unter sehr flachen Blickwinkeln noch sehr gut zu erkennen.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der erste Teil der Füllung durch eine Kuppel mit einer konvex geformten Oberfläche gebildet. Eine konvex geformte Oberfläche ermöglicht besonders breite Abstrahlwinkel und zudem ist ein derartiges Anzeigeelement besonders einfach herzustellen, da sich beispielsweise bei einer geeigneten Wahl des Füllmaterials, welches in einem zähflüssigen Zustand in die Löcher eingefüllt werden kann und anschließend aushärtet, eine derartige konvexe Oberflächenform automatisch aufgrund der Oberflächenspannung des zähflüssigen Füllmaterials ergibt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung stellt das Füllmaterial ein Licht streuendes Füllmaterial dar. Dies ist besonders vorteilhaft, da sich durch lichtstreuende Eigenschaften des Füllmaterials noch breitere Abstrahlwinkel erzielen lassen.
Das Füllmaterial kann beispielsweise einen Kunststoff und/oder ein Harz darstellen. Diese Materialien sind besonders kostengünstig und lassen sich auf einfache Weise mit sehr hohen lichtstreuenden Eigenschaften ausbilden. Dies kann beispielsweise durch eine entsprechende Behandlung des Materials, z. B. zur Bildung lichtstreuender Kristalle im Material, erfolgen oder auch durch Zusätze, wie zum Beispiel das Einbringen von Streupartikeln, Kristallen, und so weiter. Damit lässt sich auf kostengünstige und einfache Weise ein Füllmaterial bereitstellen, welches große, lokale Brechungsindexunterschiede aufweist und damit im Bezug auf seine optische Dichte besonders inhomogen ist, so dass dadurch die Licht streuende Wirkung erzielt wird. Denkbar wäre auch eine entsprechende Oberflächen Beschichtung oder Erzeugung einer Oberflächenaufrauung des ersten Teils der Füllen, was jedoch aufgrund der sehr kleinen Dimensionen der Füllung aufgrund der sehr kleinen gelaserten Löcher herstellungstechnisch schwieriger und teurer wäre, weshalb die Ausbildung des der Füllung als Volumenstreuer, d. h. der Ausbildung des Füllmaterials als lichtstreuendes Material selbst, deutliche Vorteile hat.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Anzeigeeinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Anzeigeelement, wobei die Anzeigeeinrichtung weiterhin mindestens eine Lichtquelle aufweist. Dabei ist die Lichtquelle unter dem Grundelement mit einem Abstand der zweiten Seite des Grundelements angeordnet, wobei die zweite Seite des Grundelements eine Unterseite definiert. Dabei kann nur eine einzige Lichtquelle, wie beispielsweise eine LED, oder auch mehrere solcher Lichtquellen zur Beleuchtung der befüllten Löcher des Anzeigeelements bereitgestellt sein. Wird das Anzeigeelement durch die mindestens eine Lichtquelle beleuchtet, so wird das von der Lichtquelle emittierte Licht durch die mit der Füllung befüllten Löcher im Grundelement geführt und durch den ersten Teil der Füllung, der über das Grundelement hinaus steht und bevorzugt eine konvex geformte Oberfläche bereitstellt vorteilhafterweise in sehr breiten Abstrahlwinkeln abgestrahlt.
Bevorzugt ist die Lichtquelle, z. B. eine LED, derart angeordnet, dass mittels der Lichtquelle die Mehrzahl an Löchern beleuchtbar ist. Beispielsweise können mittels einer Lichtquelle alle Löcher, die ein Symbol bilden, beleuchtet werden. Dies ist insbesondere bei kleinen Symbolen vorteilhaft und kosteneffizient.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung oder eine ihrer Ausgestaltungen. Die für die erfindungsgemäße Anzeigeeinrichtung und insbesondere auch die für das erfindungsgemäße Anzeigeelement genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie deren Vorteile gelten in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen eines Anzeigeelements mittels Loch-Laser-Technik für eine Anzeigeeinrichtung eines Kraftfahrzeugs mit den Schritten:

a) Bereitstellen eines Grundelements;
b) Erzeugen einer Mehrzahl an Löchern im Grundelement mittels eines Lasers; und
c) Befüllen der Löcher mit einer Füllung, die ein zumindest zum Teil lichtdurchlässiges Füllmaterial aufweist.

Dabei werden erfindungsgemäß die Löcher mit dem Füllmaterial derart befüllt, dass das Füllmaterial auf einer ersten Seite des Grundelements aus den jeweiligen Löchern herausragt. Weiterhin kann das Füllmaterial vor dem Befüllen zur Erzeugung von lichtstreuenden Eigenschaften behandelt werden. Die für das erfindungsgemäße Anzeigeelement und seine Ausgestaltungen sowie die für die erfindungsgemäße Anzeigeeinrichtung und ihre Ausgestaltungen genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie deren Vorteile gelten in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Verfahren. Weiterhin ermöglichen die in Bezug auf das erfindungsgemäße Anzeigeelement, die erfindungsgemäße Anzeigeeinrichtung und deren Ausgestaltungen genannten Merkmale und Merkmalskombinationen die Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens durch weitere Verfahrensschritte.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen.
Dabei zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Anzeigeelements in einer Draufsicht gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
2 eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch eine Anzeigeeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf ein Anzeigeelement 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Anzeigeelement 10 zeigt ein Symbol 12 an, dass hierbei exemplarisch als A dargestellt ist. Dieses Symbol 12 ist dabei durch eine Vielzahl an mittels Loch-Laser-Technik in ein Grundelement 14 eingebrachten Löchern, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit nur ein Loch 16 mit einem Bezugszeichen versehen ist, gebildet. Das Symbol 12 wird durch die Löcher 16 dabei insbesondere erzeugt, indem die Löcher 16 dabei innerhalb der Symbolkontur 12a in das Grundelement eingebracht werden und die innerhalb der Symbolkontur 12a liegenden Bereiche des Symbols 12 ausfüllen. Das Herstellen von zu beleuchtenden Symbolen mittels Loch-Laser-Technik hat dabei den Vorteil, dass geschlossene Innenbereiche von Symbolen, wie z. B. sogenannte geschlossene Punzen bei Buchstaben, auch ohne erforderliche Stege bereitgestellt werden können. Zudem ist es durch die Loch-Laser-Technik möglich, die jeweiligen Löcher derart klein in das Grundelement einzubringen, dass bei einer Beleuchtung des Symbols nicht die einzelnen Löcher 16 sondern das Symbol 12 in seiner Gesamtheit für einen Betrachter wahrnehmbar ist. Um nun eine besonders gute Sichtbarkeit des Symbols 12 auch in sehr flachen Betrachtungswinkeln zu ermöglichen sind nun die Löcher 16 mit einer zumindest zum Teil transparenten Füllung befüllt, wie in 2 dargestellt.
2 zeigt dabei eine schematische Darstellung einer Anzeigeeinrichtung 20 in einem Querschnitt gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Anzeigeeinrichtung 20 weist dabei ein Anzeigeelement 10 auf, das wiederum ein Grundelement 14 mit mittels Loch-Laser-Technik darin eingebrachten Löchern 16 umfasst. Das Grundelement kann beispielsweise aus Holz, Metall, Kunststoff, usw. sein, je nach dem in welches Bauteil im Kraftfahrzeug das entsprechende Symbol 12 eingebracht werden soll. Die Löcher 16 sind dabei mit einer Füllung 18 derart befüllt, dass ein erster Teil der Füllung 18a über das Grundelement 14 hinausragt. Der Materialaustritt, also der erste Teil 18a der Füllung 18, erzeugt dabei eine Kuppel mit einer konvexen Oberfläche, wodurch eine besonders gute Lichtstreuung beziehungsweise Lichtabstrahlung mit großen Abstrahlwinkeln bewirkt wird. Die Laserlöcher 16 können beispielsweise mit Kunststoff oder Harz gefüllt sein. Die Füllung ist dabei so ausgestaltet, dass sie gute Lichtstreueigenschaften aufweist. Dies kann auf einfache Weise durch Streupartikel im Material oder Erzeugung von Kristallen im entsprechenden Material bereitgestellt werden. Durch die Verwendung eines lichtstreuenden Materials kann der Austrittswinkel des Lichts aus der Kuppel 18a noch zusätzlich vergrößert werden.
Weiterhin weist die Anzeigeeinrichtung 20 eine Lichtquelle 22 auf, die unterhalb des Anzeigeelements 10, das heißt auf der den Kuppeln abgewandten Seite des Anzeigeelements 10 angeordnet ist. Durch die Lichtquelle 22 ist dabei eine Hintergrundbeleuchtung des Anzeigeelements 10 bereitgestellt. Die Hintergrundbeleuchtung kann dabei auch weitere Lichtquellen 22 umfassen. Das durch die Lichtquelle 22 abgestrahlte Licht wird durch die Füllung 18 geführt und tritt aus der Kuppel aus, wodurch das leuchtende Symbol 12 erzeugt wird. Durch die hinausragenden Teile 18a des Füllmaterials 18 und durch die Streueigenschaften des Füllmaterials 18 wird das Licht aus den Kuppeln in einem sehr großen Öffnungswinkel ausgekoppelt. Dies bewirkt vorteilhafterweise zum einen, dass die beleuchteten Symbole 12 auch unter sehr flachen Blickwinkeln sehr gut zu erkennen sind und zum anderen, dass durch diese großen Austrittswinkel eine zusätzliche Homogenisierung des austretenden Lichts bewirkt wird. Das heißt, durch die gesteigerte diffuse Lichtstreuung erscheint das beleuchtete Symbol einem Benutzer in seiner Gesamtheit beleuchtet und die einzelnen Löcher 16 sind noch weniger deutlich bis gar nicht wahrnehmbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202008018130 U1 [0003]
DE 102011003988 A1 [0005]

Claims

Anzeigeelement (10) für ein Kraftfahrzeug zum Anzeigen zumindest eines mittels Loch-Laser-Technik bereitgestellten Symbols (12), wobei das Anzeigeelement (10) ein Grundelement (14) aufweist, das eine erste Seite und eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite aufweist, wobei in das Grundelement (14) eine Mehrzahl an Löchern (16) von der ersten Seite zu der zweiten Seite des Grundelements (14) mittels Loch-Laser-Technik eingebracht ist, wobei die Löcher mit einer Füllung (18), die ein zumindest zum Teil lichtdurchlässiges Füllmaterial umfasst, befüllt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung (18) einen ersten Teil (18a) aufweist, der auf einer ersten Seite des Grundelements (14) aus den jeweiligen Löchern (16) hinausragt.
Anzeigeelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (18a) eine Kuppel mit einer konvex geformten Oberfläche bildet.
Anzeigeelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial ein lichtstreuendes Füllmaterial darstellt.
Anzeigeelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial einen Kunststoff und/oder Harz darstellt.
Anzeigeeinrichtung (20) mit einem Anzeigelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung (20) mindestens eine Lichtquelle (22) aufweist, wobei die zweite Seite des Grundelements (14) eine Unterseite definiert, wobei unter dem Grundelement (14) mit einem Abstand zur zweiten Seite des Grundelements (14) die Lichtquelle (22) angeordnet ist.
Anzeigeeinrichtung (20) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (22) derart angeordnet ist, das mittels der Lichtquelle (22) die Mehrzahl an Löchern (16) beleuchtbar ist.
Kraftfahrzeug mit einer Anzeigeeinrichtung (20) nach Anspruch 5 oder 6.
Verfahren zum Erzeugen eines Anzeigeelement (10)s mittels Loch-Laser-Technik für eine Anzeigeeinrichtung (20) eines Kraftfahrzeugs mit den Schritten: a) Bereitstellen eines Grundelements (14); b) Erzeugen einer Mehrzahl an Löchern (16) im Grundelement (14) mittels eines Lasers; und c) Befüllen der Löcher (16) mit einer Befüllung (18), die ein zumindest zum Teil lichtdurchlässiges Füllmaterial (18) umfasst; dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher mit der Befüllung (18) derart befüllt werden, dass die Befüllung (18) auf einer ersten Seite des Grundelements (14) aus den jeweiligen Löchern (16) herausragt.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial vor dem Befüllen zur Erzeugung von lichtstreuenden Eigenschaften behandelt wird.