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Die Erfindung betrifft ein Anzeigeelement für eine Anzeigeanordnung zum Anzeigen von Symbolen mittels Such- und/oder Funktionsbeleuchtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Dabei weist das Anzeigeelement eine erste Schicht auf, welche mindestens einen transparenten und mindestens einen nicht transparenten Bereich umfasst. Dabei ist die erste Schicht als eine Polykarbonatfolie ausgebildet, und der mindestens eine nicht transparente Bereich der ersten Schicht ist durch eine Bedruckung der Polykarbonatfolie gebildet. Weiterhin umfasst das Anzeigeelement eine zweite Schicht, die transparent ist und die an einer ersten Seite der ersten Schicht angebracht ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Anzeigeanordnung mit einem solchen Anzeigeelement und ein Verfahren zum Bereitstellen eines Anzeigeelements.
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Zum Bereitstellen von Such- und Funktionsbeleuchtungen in Kraftfahrzeugen ist es aus dem Stand der Technik bekannt, bedruckte Polykarbonatfolien zu verwenden. Diese sind dabei so bedruckt, dass die zu beleuchtenden Symbole auf dieser Folie als transparente Bereiche freigelassen sind und umliegende Bereiche durch die Bedruckung undurchsichtig sind. Derartige Folien können auf alle möglichen Bedien- oder Anzeigeeinheiten, wie zum Beispiel Schalter, Taster, Drehsteller, berührsensitive Bedieneinheiten, wie Touchpads oder Touchscreens aufgebracht werden und hinterleuchtet werden, um eine entsprechende Such- und Funktionsbeleuchtung bereitzustellen.
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Aus der
DE 10 2004 046 522 A1 ist beispielsweise eine Polykarbonatmehrschichtfolie bekannt, die eine außen liegende Polykarbonatschicht und eine in der Schichtfolge darunter liegende Schicht aus Polyamid aufweist. Diese Mehrschichtfolie wird dabei für Polykarbonat-Sicherheitskarten verwendet.
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Die für Anzeigeelemente in Kraftfahrzeugen üblicherweise verwendete Polykarbonatfolie kann zur Verbesserung der Optik mit einer weiteren Schicht aus einem transparenten Material überzogen werden. Weiterhin müssen derartige Anzeigeelemente auf den entsprechenden Bedienelementen, Leiterplatten und dergleichen montiert werden, wozu teilweise rückseitig an der PC-Folie eine weitere Schicht aufgebracht werden kann, die als Schnittstelle für beispielsweise eine Verklipsung für die folgenden Bauteilkomponenten dient. Durch den steigenden Funktionsumfang im Kraftfahrzeug erhöht sich auch die Anzahl erforderlicher Bedienelemente, woraus das Bestreben resultiert, Bedienelemente auf möglichst bauraumeffiziente Weise bereitstellen zu können. Zudem muss durch die vielzähligen Bedienelemente auch gewährleistet werden, dass diese für einen Benutzer gut sichtbar sind, weshalb auch hohe Anforderungen an die optischen Eigenschaften insbesondere bei Such- und Funktionsbeleuchtungen im Kraftfahrzeug gestellt sind.
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Die
EP 1 053 911 A2 beschreibt einen beheizbaren Rückspiegel mit einem Anzeigeelement. Das Anzeigeelement umfasst eine LED, die hinter dem Rückspiegel angeordnet ist. Im Bereich der LED sind die Schichten des Rückspiegels bis auf die vorderseitige Spiegelscheibe mit einer Durchbrechung versehen, so dass das Licht der LED durch die Durchbrechungen und die Spiegelscheibe hindurchstrahlt.
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Die
EP 1 324 362 A2 beschreibt ein Tastenoberteil, welches einen Kunststofffilm aufweist. Der Kunststofffilm kann auf einer Seite mit einer oder mehreren Farbschichten bedruckt sein, um Zeichen darzustellen. Der bedruckte Kunststofffilm ist weiterhin auf einer Tastenoberfläche angeordnet.
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Die
DE 10 2013 020 736 A1 beschreibt einen regional durchstrahlbaren Ausstattungsgegenstand mit einem hinterleuchteten aber lichtundurchlässigen Keramikkörper, welcher durchbrochen ist, wobei in die Durchbrechungen jeweils ein Lichtleitkörper mit der Querschnittsgeometrie eines Dekors oder Symbols eingebracht ist.
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Die
DE 102 50 675 A1 beschreibt eine Anzeigeeinheit mit einer Deckschicht mit Symbolöffnungen, einer Rauchglasschicht und einer Streuschicht, die mit der Rauchglasschicht flächig verbunden ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Anzeigeelement, eine Anzeigeanordnung und ein Verfahren zum Bereitstellen eines Anzeigeelements bereitzustellen, welche für das Anzeigen von Symbolen mittels Such- und/oder Funktionsbeleuchtung eine möglichst gute Optik in möglichst bauraumeffizienter Weise ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Anzeigeelement, eine Anzeigeanordnung und ein Verfahren zum Bereitstellen eines Anzeigeelements gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
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Das erfindungsgemäße Anzeigeelement zeichnet sich dadurch aus, dass an der ersten Schicht auf einer zweiten Seite der ersten Schicht, die der ersten Seite der ersten Schicht gegenüberliegend angeordnet ist, eine dritte Schicht angeordnet ist, wobei die zweite Seite der ersten Schicht mit der dritten Schicht hinterspritzt ist, und wobei die dritte Schicht mindestens einen transparenten und einen nicht transparenten Bereich aufweist. Dabei ist der mindestens eine transparente Bereich der dritten Schicht durch eine transparente Komponente gebildet und der mindestens eine nicht transparente Bereich der dritten Schicht durch eine von der transparenten Komponente verschiedene lichtdichte Komponente gebildet. Weiterhin ist die zweite Schicht an der ersten Seite der ersten Schicht durch Vorderspritzen der ersten Schicht angebracht.
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Die erste Schicht stellt eine Polykarbonatfolie dar, die zur Erzeugung der transparenten und nicht transparenten Bereiche bedruckt ist. Durch die auf der ersten Seite der ersten Schicht angeordnete zweite Schicht, die beispielsweise aus PMMA gebildet sein kann, wird vorteilhafterweise eine Glasoptik des Anzeigeelements erzeugt. Besonders vorteilhaft ist nun, das Vorsehen einer dritten Schicht, die an einer zweiten Seite der ersten Schicht angeordnet ist, das heißt in einer Draufsicht auf das Anzeigelement unterhalb der ersten Schicht, und die als 2K-Schicht, das heißt zweikomponentige Schicht aus mindestens einem transparenten und einem nicht transparenten Bereich ausgebildet ist. Durch diese dritte Schicht lassen sich nämlich besonders viele Funktionen in Bezug auf das Bereitstellen einer möglichst guten Optik des Anzeigeelements auf zugleich besonders bauraumeffiziente Weise bereitstellen. Die nicht transparenten bzw. lichtdichten bzw. lichtundurchlässigen Bereiche können dabei nämlich als Lichtabschottung dienen, während die transparenten Bereiche als Lichtleiter fungieren können. Gleichzeitig können die nicht transparenten Bereiche auch als Schnittstelle für die Befestigung an weiteren Bauteilen dienen.
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Somit lassen sich durch nur eine weitere Schicht, nämlich die dritte Schicht, vielzählige Funktionen auf besonders bauraumeffiziente Weise umsetzen und darüber hinaus wird hierdurch auch eine besonders kostengünstige Herstellung des Anzeigeelements ermöglicht.
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Erfindungsgemäß ist die zweite Seite der ersten Schicht mit der dritten Schicht hinterspritzt. Die Ausbildung der dritten Schicht mittels Spritzguss hat dabei gleich mehrere Vorteile. Zum einen können hierdurch die erste und die dritte Schicht auf besonders stabile Weise miteinander verbunden werden. Zum anderen ermöglicht gerade das 2K-Hinterspritzen einen sehr hohen Detaillierungsgrad was die Ausbildung von transparenten und nicht transparenten Bereichen betrifft. Mit anderen Worten wird es hierdurch ermöglicht, transparente Bereiche, getrennt durch nicht transparente Bereiche, sehr nahe beieinander anzuordnen, was wiederum die Darstellung mehrere beleuchteter Symbole für eine Such- und Funktionsbeleuchtung auf einem Bedienpanel sehr nahe beieinander ermöglicht sowie auch einen sehr hohen Detaillierungsgrad der Symbole selbst. Zudem ist diese Ausbildung der dritten Schicht als hinterspritzte Schicht gerade in Kombination mit der auf die erste Schicht zusätzlich aufgebrachte zweite Schicht besonders vorteilhaft, da gerade durch die zweite Schicht dem Aufbau die nötige Stabilität verliehen wird, um 2K-hinterspritzt zu werden. Damit lassen sich also Anzeigeelemente für sehr effiziente und bauraumsparende Anzeigeanordnungen bereitstellen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der mindestens eine transparente Bereich der ersten Schicht als ein Lichtfenster zur Durchführung von Licht von der zweiten Seite der ersten Schicht zur ersten Seite der ersten Schicht ausgebildet. Durch dieses Lichtfenster lassen sich vorteilhafterweise Symbole und Symbolkombinationen sowie Schriften und dergleichen bereitstellen, die durch eine Hintergrundbeleuchtung beleuchtet werden können. Dabei ist das Lichtfenster von dem mindestens einen nicht transparenten Bereich der ersten Schicht in einer Richtung senkrecht zu einer Lichtdurchführungsrichtung von der zweiten Seite zur ersten Seite vollständig umschlossen. Wie bereits beschrieben, kann dies beispielsweise durch eine entsprechende Bedruckung der ersten Schicht bereitgestellt sein, so dass die bedruckten Bereiche die nicht transparenten Bereiche der ersten Schicht darstellen und nicht bedruckte Bereiche die gewünschten Symbole abbilden, also die transparenten Bereiche der ersten Schicht darstellen.
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Das Anzeigeelement kann dabei auch mehrere Lichtfenster aufweisen, beispielsweise wenn mehrere Symbole dargestellt werden sollen oder wenn beispielsweise durch das Anzeigeelement mehrere Symbole für jeweils unterschiedliche Bedieneinheiten, wie zum Beispiel bei einem Bedienfeld beziehungsweise Bedienpanel mit mehreren einzelnen Bedienelementen, Touchbereichen, Schaltern, usw., bereitgestellt werden soll.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung überdeckt der mindestens eine transparente Bereich der dritten Schicht den mindestens einen transparenten Bereich der ersten Schicht vollständig, so dass das Licht durch den transparenten Bereich der dritten Schicht und durch den transparenten Bereich der ersten Schicht durchführbar ist. Wie beschrieben, fungieren die transparenten Bereiche der dritten Schicht dabei als Lichtleiter zur Lichtführung und sind daher vorteilhafterweise direkt unterhalb der Lichtfenster angeordnet. Dabei kann also unterhalb jedes Lichtfensters der ersten Schicht ein korrespondierender transparenter Bereich der dritten Schicht angeordnet sein.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die dritte Schicht eine die erste Schicht kontaktierende erste Seite und eine die der ersten Seite der dritten Schicht gegenüberliegende und die erste Schicht nicht kontaktierende zweite Seite auf, wobei der mindestens eine transparente Bereich der dritten Schicht von dem mindestens einen nicht transparenten Bereich der dritten Schicht in einer Richtung senkrecht zu einer Lichtdurchführungsrichtung von der zweiten Seite der dritten Schicht zur ersten Seite der ersten Schicht vollständig umschlossen ist. Mit anderen Worten trennen die nicht transparenten Bereiche der dritten Schicht die transparenten Bereiche der dritten Schicht voneinander in korrespondierender Weise zur Trennung der Lichtfenster der ersten Schicht durch die nicht transparenten Bereiche der ersten Schicht. Es können also beispielsweise mehrere Lichtfenster in der ersten Schicht angeordnet sein, die durch nicht transparente Bereiche voneinander getrennt sind. Unterhalb eines jeweiligen Lichtfensters ist dann ein korrespondierender transparenter Bereich der dritten Schicht angeordnet, wobei diese transparenten Bereiche wiederum durch nicht transparente Bereiche der dritten Schicht, die dann wie beschrieben zur Lichtabschottung dienen, getrennt sind. Durch diese Lichtabschottungen wird gewährleistet, dass Licht, das beispielsweise in einen transparenten Bereich der dritten Schicht eingestrahlt werden soll, durch diesen transparenten Bereich als Lichtleiter zum entsprechenden Lichtfenster in der ersten Schicht geleitet wird, ohne dabei zu einem anderen Lichtfenster zu gelangen. Damit können einzelne Lichtfenster unabhängig voneinander beleuchtet werden, und insbesondere so, dass bei der Beleuchtung eines Lichtfensters nicht auch ein in der Nähe angeordnetes zweites Lichtfenster durch störende Lichtstreuung ungewollt ebenfalls beleuchtet wird, wenn dieses gar nicht beleuchtet werden soll.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die erste Schicht mindestens ein erstes Lichtfenster, mindestens ein zweites Lichtfenster und mindestens einen nicht transparenten Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Lichtfenster auf, der das erste und das zweite Lichtfenster räumlich voneinander separiert. Dabei weist die dritte Schicht einen ersten transparenten Bereich auf, der unterhalb des ersten Lichtfensters angeordnet ist, und einen zweiten transparenten Bereich, der unterhalb des zweiten Lichtfensters angeordnet ist, und einen ersten nicht transparenten Bereich, der unterhalb des ersten nicht transparenten Bereichs der ersten Schicht angeordnet ist, wobei die dritte Schicht weiterhin einen dritten transparenten Bereich aufweist, der unterhalb des ersten nicht transparenten Bereichs der dritten Schicht angeordnet ist, wobei der dritte transparente Bereich den ersten und den zweiten transparenten Bereich der dritten Schicht miteinander verbindet. Dabei ist als unterhalb eine Richtung von der ersten Schicht zur dritten Schicht definiert. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht es somit, transparente Bereiche der dritten Schicht miteinander zu verbinden beziehungsweise zu koppeln. Durch eine Ausbildung dieser Kopplung als weiterer transparenter Bereich, der damit ebenfalls als Lichtleiter fungieren kann, ist es damit vorteilhafterweise möglich, verschiedene und räumlich voneinander getrennte Lichtfenster der ersten Schicht gleichzeitig durch zum Beispiel nur eine Lichtquelle zu beleuchten. Wird beispielsweise der dritte transparente Bereich der dritten Schicht beleuchtet, so kann das in diesen dritten Bereich eingekoppelte Licht vorteilhafterweise gleichzeitig in den ersten und zweiten transparenten Bereich der dritten Schicht und von dort aus durch die entsprechenden Lichtfenster der ersten Schicht geleitet werden. Dieser dritte transparente Bereich der dritten Schicht ist bevorzugt einstückig mit dem ersten und zweiten transparenten Bereich der dritten Schicht ausgebildet und kann im Zuge eines Spritzgussverfahrens zusammen mit den anderen transparenten Bereichen der dritten Schicht gleichzeitig aufgebracht werden. Alternativ kann dieser dritte Bereich der dritten Schicht auch als separate weitere vierte Schicht durch ein erneutes Hinterspritzen der dritten Schicht aufgebracht werden.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Anzeigeanordnung mit einem erfindungsgemäßen Anzeigeelement oder einer seiner Ausgestaltungen, wobei die Anzeigeanordnung weiterhin mindestens eine Lichtquelle aufweist, die derart unterhalb des Anzeigeelements angeordnet ist, dass die dritte Schicht der Lichtquelle zugewandt und die erste Schicht der Lichtquelle abgewandt ist, wobei die Lichtquelle bevorzugt unterhalb des mindestens einen transparenten Bereichs der dritten Schicht angeordnet ist. Durch eine Anordnung der Lichtquelle direkt unterhalb der transparenten Bereiche der dritten Schicht kann das Licht von diesen Lichtquellen direkt in diese transparenten Bereiche eingekoppelt werden, zu den korrespondierenden Lichtfenstern in der ersten Schicht geführt und durch diese und durch die weitere erste Schicht des Anzeigeelements abgestrahlt werden. Auf diese Weise wird eine Anzeigeanordnung bereitgestellt, mittels welcher sich besonders gute optische Eigenschaften durch die als Lichtleiter fungierenden transparenten Bereiche der dritten Schicht, durch die als Lichtabschottung fungierenden nicht transparenten Bereiche der dritten Schicht und durch die vorderspritzte erste Schicht, mittels welcher sich ein Tiefeneffekt erzielen lässt, auf besonders bauraumeffiziente Weise ermöglichen lässt.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Anzeigeanordnung derart eingerichtet, dass durch die Anzeigeanordnung mindestens eine Such- und/oder Funktionsbeleuchtung bereitgestellt ist, wobei die Anzeigeanordnung insbesondere als Bedieneinrichtung ausgebildet ist und mindestens ein Bedienelement umfasst. Beispielsweise kann die Anzeigeanordnung auch ein gesamtes Bedienfeld beziehungsweise Bedienpanel, eine Schalterleiste, einen Touchscreen und dergleichen darstellen. Durch das erfindungsgemäße Anzeigeelement und seine Ausgestaltungen lassen sich im Bezug auf ein Bedienpanel vorteilhafterweise auch mehrere beleuchtete Symbole sehr eng nebeneinander bereitstellen, bei deren Beleuchtung trotz ihrer nahen Anordnung zueinander eine sehr gute Erkennbarkeit gewährleistet ist, was durch das Vorsehen der dritten Schicht und die dadurch bereitgestellten Lichtleiter und den Lichtabschottungen direkt integriert am Bedienpanel auf besonders bauraumeffiziente und kostengünstige Weise ermöglicht ist.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bereitstellen eines Anzeigelements für eine Anzeigeanordnung zum Anzeigen von Symbolen mittels einer Such- und/oder Funktionsbeleuchtung, wobei für das Anzeigeelement eine erste Schicht bereitgestellt wird, die eine Polykarbonatfolie darstellt und die zur Ausbildung mindestens eines transparenten und mindestens eines nicht transparenten Bereichs bedruckt wird, wobei auf eine erste Seite der ersten Schicht eine transparente zweite Schicht durch Vorderspritzen der ersten Schicht aufgebracht wird. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird nun auf eine zweite Seite der ersten Schicht, die der ersten Seite der ersten Schicht gegenüberliegend angeordnet ist, eine dritte Schicht durch Hinterspritzen der ersten Schicht aufgebracht, wobei die dritte Schicht mindestens einen transparenten und einen nicht transparenten Bereich aufweist, wobei der mindestens eine transparente Bereich der dritten Schicht durch eine transparente Komponente gebildet ist und der mindestens eine nicht transparente Bereich der dritten Schicht durch eine von der transparenten Komponente verschiedene lichtdichte Komponente gebildet ist.
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Die für das erfindungsgemäße Anzeigeelement und die erfindungsgemäße Anzeigeanordnung und deren Ausgestaltungen genannten Merkmale, Merkmalskombinationen und deren Vorteile gelten in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Verfahren. Weiterhin ermöglichen die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Anzeigeelement, der erfindungsgemäßen Anzeigeanordnung und deren Ausgestaltungen genannten gegenständlichen Merkmale die Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens durch weitere Verfahrensschritte.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, sowie anhand der Zeichnung.
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Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Anzeigeelements gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
- 2 eine schematische Darstellung eines Anzeigeelements gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Anzeigeelements 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Basis dieses Anzeigeelements 10 bildet hierbei eine erste Schicht, die als Polykarbonatfolie 12 ausgebildet ist. Diese Folie 12 wird zunächst bedruckt, zum Beispiel mit Farbe, einer Symbolik usw., wodurch transparente Bereiche 12a und lichtdichte Bereiche 12b entstehen. Diese bedruckte Folie 12 wird anschließend mit einer klaren, transparenten Komponente 14, die eine zweite Schicht darstellt vorderspritzt, zum Beispiel mit PMMA.
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Dadurch entsteht vorteilhafterweise ein Tiefeneffekt beziehungsweise Glaseffekt. Zudem hat diese Vorderspritzung mit der transparenten Komponenten 14 den großen Vorteil, dass nun dieser Aufbau, das heißt die Folie 12 mit der Komponente 14 die nötige Steifigkeit aufweist, um in 2K-Technologie hinterspritzt zu werden, insbesondere mit einer dritten Schicht 16. Diese dritte Schicht 16 weist nun zwei Komponenten auf, und zwar eine erste Komponente 16a, die transparent ist und den Lichttransport an die Oberfläche übernimmt und damit als Lichtleiter fungiert, und eine zweite Komponente 16b, die lichtdicht ist und die Lichtabschottung zwischen den transparenten Komponenten 16a übernimmt und zusätzlich Geometrien zur Befestigung an weiteren Bauteilen bildet, insbesondere zur Anbringung dieses Anzeigeelements 10 an einer Hinterleuchtungskomponente, an einer Leiterplatte, einem Schalter usw. Vorteilhafterweise können durch diesen Aufbau verschiedene Lichtfenster in unmittelbarer Nähe dargestellt werden.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Anzeigeelements 10 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. In diesem Beispiel sind die beiden transparenten Bereiche 16a der dritten Schicht 16 miteinander gekoppelt. Eine derartige Ausführung lässt sich dabei ebenfalls auf besonders einfache Weise mittels Spritzguss realisieren. Im Übrigen ist das in 2 dargestellte Anzeigeelement 10 in gleicher Weise wie das zu 1 beschriebene aufgebaut. Durch diese Ausbildung mit gekoppelten transparenten Bereichen 16A der dritten Schicht 16 des Anzeigeelements 10 lässt sich vorteilhafterweise auch eine Lichtkopplung zwischen den einzelnen Lichtfenstern in der Folie 12, das heißt zwischen den transparenten Bereichen 12a, realisieren. Diese gekoppelten Bereiche 16a können damit gemeinsam durch eine Lichtquelle beleuchtet werden.
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Insgesamt wird dadurch ein Anzeigeelement bereitgestellt, das durch eine Vorderspritzung einer PC-Folie mit einer Komponente und mit einer 2K-Hinterspritzung dieser Folie die Möglichkeit bereitstellt, ein Bedienpanel mit Glasoptik in Mehrschichtaufbau für Such- und Funktionsbeleuchtung darzustellen. Besonders vorteilhaft ist dies bei einem Bedienteil mit mehreren Funktionen beziehungsweise Schaltflächen, da die 2K-Hinterspritzung das Vorsehen verschiedener Lichtfenster in unmittelbarer Nähe erlaubt. Damit lassen sich vorteilhafterweise mehrere beleuchtete Symbole, insbesondere für eine getrennte Such- und Funktionsbeleuchtung, nebeneinander darstellen, Lichtleiter und eine Lichtabschottung direkt am Bedienpanel integrieren und insgesamt Bauraum und Kosten einsparen.
