DE102019220075A1

DE102019220075A1 - Optical element

Info

Publication number: DE102019220075A1
Application number: DE102019220075.3A
Authority: DE
Inventors: Stephan Geise
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-12-18
Filing date: 2019-12-18
Publication date: 2021-06-24

Abstract

Vorgeschlagen wir ein optisches Element (34) aufweisend eine holografische Struktur (40), zwei lichtdurchlässige Abdeckungen (42, 44), wobei die holografische Struktur (40) zwischen den zwei lichtdurchlässigen Abdeckungen (42, 44) angeordnet ist, und einen Rahmen (46), wobei der Rahmen (46) derart an einem Rand der lichtdurchlässigen Abdeckungen (42, 44) angeordnet ist, dass der Rahmen (46) und die zwei lichtdurchlässigen Abdeckungen (42, 44) die holografische Struktur (40) einschließen. Ferner ist auf der zu der holografischen Struktur (40) gegenüberliegenden Oberfläche (50, 54) der lichtdurchlässigen Abdeckungen (42, 44) je eine Beschichtung (56, 58) mit einer antireflektierenden Mikrostruktur (60, 62) angeordnet, wobei die antireflektierende Mikrostruktur (60, 62) auf der zu den lichtdurchlässigen Abdeckungen (42, 44) gegenüberliegenden Oberfläche (64, 66) der Beschichtung (56, 58) angeordnet ist.We proposed an optical element (34) having a holographic structure (40), two transparent covers (42, 44), the holographic structure (40) being arranged between the two transparent covers (42, 44), and a frame (46 ), wherein the frame (46) is arranged at an edge of the transparent covers (42, 44) in such a way that the frame (46) and the two transparent covers (42, 44) enclose the holographic structure (40). Furthermore, a coating (56, 58) with an anti-reflective microstructure (60, 62) is arranged on the surface (50, 54) of the transparent covers (42, 44) opposite to the holographic structure (40), the anti-reflective microstructure ( 60, 62) is arranged on the surface (64, 66) of the coating (56, 58) opposite to the transparent covers (42, 44).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein optisches Element nach Gattung des unabhängigen Anspruchs. Weiterhin ist auch eine Anzeigevorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Elements Gegenstand der vorliegenden Erfindung.The invention relates to an optical element according to the preamble of the independent claim. The present invention also relates to a display device and a method for producing an optical element.

Aus der DE 10 2017 216 898 A1 ist ein optisches Element bekannt, welches eine Hologrammstruktur, wenigstens eine lichtdurchlässige Abdeckung und einen Rahmen mit wenigstens einem Dämpfungselement aufweist.From the DE 10 2017 216 898 A1 an optical element is known which has a hologram structure, at least one transparent cover and a frame with at least one damping element.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorgeschlagen wird ein optisches Element aufweisend eine holografische Struktur, zwei lichtdurchlässige Abdeckungen, wobei die holografische Struktur zwischen den zwei lichtdurchlässigen Abdeckungen angeordnet ist, und einen Rahmen, wobei der Rahmen derart an einem Rand der lichtdurchlässigen Abdeckungen angeordnet ist, dass der Rahmen und die zwei lichtdurchlässigen Abdeckungen die holografische Struktur einschließen. Auf der zu der holografischen Struktur gegenüberliegenden Oberfläche der lichtdurchlässigen Abdeckungen ist je eine Beschichtung mit einer antireflektierenden Mikrostruktur angeordnet, wobei die antireflektierende Mikrostruktur auf der zu den lichtdurchlässigen Abdeckungen gegenüberliegenden Oberfläche der Beschichtung angeordnet ist.An optical element is proposed having a holographic structure, two translucent covers, the holographic structure being arranged between the two translucent covers, and a frame, the frame being arranged at one edge of the translucent covers in such a way that the frame and the two translucent Covers enclose the holographic structure. A coating with an anti-reflective microstructure is arranged on each surface of the transparent covers opposite the holographic structure, the anti-reflective microstructure being arranged on the surface of the coating opposite the transparent covers.

Eine holografische Struktur kann insbesondere holografisch-optische Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise kann eine holografische Struktur auch als Hologramm bezeichnet werden bzw. als Hologramm ausgebildet sein. Vorteilhafterweise wird bei einem Hologramm, das auch als holografisch optisches Element, bzw. HOE, bezeichnet werden kann, welches als Volumenhologramm realisiert ist, die Strahlumlenkung durch Beugung am Volumengitter vorgegeben. Holografisch optisches Elemente lassen sich insbesondere sowohl in Transmission als auch in Reflexion fertigen und durch die freie Wahl von Einfallswinkel und Ausfallswinkel bzw. Beugungswinkel ermöglichen sie unterschiedliche Bauformen. Das holografische Beugungsgitter kann dabei beispielsweise in ein lichtempfindliches Material, z.B. ein lichtempfindliches Photopolymer, oder eine dünne, photosensitive Folie belichtet sein.A holographic structure can in particular have holographic-optical properties. For example, a holographic structure can also be referred to as a hologram or be designed as a hologram. In the case of a hologram, which can also be referred to as a holographic optical element or HOE, which is implemented as a volume hologram, the beam deflection is advantageously specified by diffraction on the volume grating. Holographic optical elements can in particular be manufactured both in transmission and in reflection, and through the free choice of angle of incidence and angle of reflection or angle of diffraction, they enable different designs. The holographic diffraction grating can for example be exposed in a light-sensitive material, e.g. a light-sensitive photopolymer, or a thin, photosensitive film.

Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass eine holografische Struktur sicher und/oder zuverlässig und/oder einfach mittels zweier lichtdurchlässiger Abdeckungen und eines Rahmens derart angeordnet bzw. verpackt werden kann, dass keine Verschmutzung bzw. Partikel oder weiteres an die holografische Struktur gelangen kann. Mit anderen Worten kann die holografische Struktur mittels des Rahmens und der lichtdurchlässigen Abdeckungen mediendicht verpackt werden. Hierdurch kann die Funktionalität bzw. die Funktion der holografischen Struktur, zur Umlenkung des Lichts zuverlässig gewährleistet werden. Weiterhin kann durch die derartige Ausgestaltung eine kompakte Bauweise realisiert werden, wodurch insbesondere Bauraum eingespart werden kann. Ferner kann durch die einfache Gestaltung Aufwand bei der Herstellung des optischen Elements reduziert werden, wodurch beispielsweise Kosten und/oder Zeit eingespart werden können.The advantage of the present invention is that a holographic structure can be safely and / or reliably and / or simply arranged or packaged by means of two translucent covers and a frame in such a way that no dirt or particles or other can get to the holographic structure . In other words, the holographic structure can be packaged in a media-tight manner by means of the frame and the transparent covers. In this way, the functionality or the function of the holographic structure for deflecting the light can be reliably guaranteed. Furthermore, a compact construction can be realized by such a configuration, whereby in particular installation space can be saved. Furthermore, the simple design makes it possible to reduce the effort involved in the production of the optical element, as a result of which, for example, costs and / or time can be saved.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass mittels der antireflektierenden Mikrostruktur spiegelnde Reflektionen, beispielsweise durch Lichtreflektionen, und somit Störungen, zum Beispiel in einem Strahlengang von Lichtstrahlen durch das optische Element hindurch, vermieden werden können. Hierdurch kann insbesondere die Funktionalität der holografischen Struktur gewährleistet bzw. sichergestellt werden. Ferner kann eine Blendung eines Betrachters der holografischen Struktur insbesondere vermieden bzw. reduziert werden.Another advantage of the present invention is that specular reflections, for example due to light reflections, and thus interference, for example in a beam path of light rays through the optical element, can be avoided by means of the antireflective microstructure. In this way, in particular, the functionality of the holographic structure can be guaranteed or ensured. Furthermore, dazzling of a viewer of the holographic structure can in particular be avoided or reduced.

In einer beispielhaften Ausgestaltung kann die holografische Struktur auf einer Oberfläche einer der beiden lichtdurchlässigen Abdeckung ausgebildet sein. Hierdurch kann die holografische Struktur einfach und/oder zuverlässig auf der Oberfläche ausgebildet sein bzw. eingebracht werden, wodurch insbesondere eine Funktionalität bzw. die Funktion der holografischen Struktur gewährleistet werden kann.In an exemplary embodiment, the holographic structure can be formed on a surface of one of the two transparent covers. As a result, the holographic structure can be formed or introduced on the surface in a simple and / or reliable manner, whereby in particular a functionality or the function of the holographic structure can be guaranteed.

In einer Weiterentwicklung kann die holografische Struktur als Hologrammfolie ausgebildet sein, wobei die Hologrammfolie zwischen den zwei lichtdurchlässigen Abdeckungen angeordnet ist. Eine holografische Struktur kann hierdurch einfach und/oder zuverlässig als Hologrammfolie zwischen den zwei lichtdurchlässigen Abdeckungen angeordnet werden, wodurch insbesondere eine Funktionalität bzw. die Funktion der holografischen Struktur gewährleistet werden kann.In a further development, the holographic structure can be designed as a hologram film, the hologram film being arranged between the two transparent covers. A holographic structure can hereby be arranged simply and / or reliably as a hologram film between the two light-permeable covers, whereby in particular a functionality or the function of the holographic structure can be guaranteed.

Vorzugsweise kann das optische Element besondere eine erste lichtdurchlässige Abdeckung mit einer ersten Oberfläche und einer zu der ersten Oberfläche gegenüberliegenden, zweiten Oberfläche aufweisen, wobei die holografische Struktur an der ersten Oberfläche der ersten lichtdurchlässigen Abdeckungen angeordnet ist. Ferner kann das optische Element insbesondere eine zweite lichtdurchlässige Abdeckung mit einer ersten Oberfläche und einer zu der ersten Oberfläche gegenüberliegenden, zweiten Oberfläche aufweisen, wobei die erste Oberfläche der zweiten lichtdurchlässigen Abdeckung an der zu der ersten lichtdurchlässigen Abdeckung gegenüberliegenden Seite der holografischen Struktur angeordnet ist. Hierdurch kann die holografische Struktur einfach und/oder zuverlässig auf die Oberfläche eingebracht werden und insbesondere einfach und/oder zuverlässig zwischen den lichtdurchlässigen Abdeckungen angeordnet werden, wodurch insbesondere eine Funktionalität bzw. die Funktion der holografischen Struktur gewährleistet werden kann. Weiterhin kann durch die kompakte Bauweise insbesondere Bauraum eingespart werden. Ferner das optische Element durch die kompakte Bauweise insbesondere einfach hergestellt werden, wodurch Aufwand bei der Herstellung reduziert werden kann.Preferably, the optical element can in particular have a first transparent cover with a first surface and a second surface opposite to the first surface, the holographic structure being arranged on the first surface of the first transparent cover. Furthermore, the optical element can in particular have a second transparent cover with a first surface and a second surface opposite to the first surface, the first surface of the second transparent cover on the cover which is transparent to the first opposite side of the holographic structure is arranged. As a result, the holographic structure can be easily and / or reliably applied to the surface and in particular easily and / or reliably arranged between the translucent covers, whereby in particular a functionality or the function of the holographic structure can be guaranteed. Furthermore, the compact design can save installation space in particular. Furthermore, due to the compact design, the optical element can be manufactured in a particularly simple manner, which means that manufacturing costs can be reduced.

In einer Weiterentwicklung kann eine erste Beschichtung mit einer antireflektierenden Mikrostruktur auf der zweiten Oberfläche der ersten lichtdurchlässigen Abdeckung angeordnet sein, wobei eine zweite Beschichtung mit einer antireflektierenden Mikrostruktur auf der zweiten Oberfläche der zweiten lichtdurchlässigen Abdeckung angeordnet ist, wobei die antireflektierende Mikrostruktur der Beschichtungen auf der zu den lichtdurchlässigen Abdeckungen gegenüberliegenden Oberfläche der Beschichtungen angeordnet ist. Mittels der Anordnung der antireflektierenden Mikrostruktur können insbesondere auf einfache und/oder zuverlässige Weise Lichtreflektionen vermieden werden. Weiterhin kann durch die kompakte Bauweise insbesondere Bauraum eingespart werden. Ferner das optische Element durch die kompakte Bauweise insbesondere einfach hergestellt werden, wodurch Aufwand bei der Herstellung reduziert werden kann.In a further development, a first coating with an anti-reflective microstructure can be arranged on the second surface of the first transparent cover, a second coating with an anti-reflective microstructure being arranged on the second surface of the second transparent cover, the anti-reflective microstructure of the coatings on the to the transparent covers opposite surface of the coatings is arranged. By means of the arrangement of the anti-reflective microstructure, light reflections can in particular be avoided in a simple and / or reliable manner. Furthermore, the compact design can save installation space in particular. Furthermore, due to the compact design, the optical element can be manufactured in a particularly simple manner, which means that manufacturing costs can be reduced.

In einer beispielhaften Ausgestaltung kann die erste lichtdurchlässige Abdeckung auf einer Oberfläche der ersten lichtdurchlässigen Abdeckung einen äußeren Bereich und einen inneren Bereich aufweisen, wobei der Rahmen an dem äußeren Bereich angeordnet ist und eine Beschichtung auf dem inneren Bereich angeordnet ist. Ferner kann die zweite lichtdurchlässige Abdeckung beispielsweise auf einer Oberfläche der zweiten lichtdurchlässigen Abdeckung einen äußeren Bereich und einen inneren Bereich aufweisen, wobei der Rahmen an dem äußeren Bereich angeordnet ist und eine Beschichtung auf dem inneren Bereich angeordnet ist. Hierdurch können die Beschichtung und der Rahmen einfach und/oder zuverlässig an der Oberfläche der jeweiligen lichtdurchlässigen Abdeckung angeordnet werden, wodurch insbesondere eine Funktionalität bzw. die Funktion der holografischen Struktur und/oder eine kompakte Bauweise des optischen Elements gewährleistet werden kann. Weiterhin kann durch die kompakte Bauweise insbesondere Bauraum eingespart werden. Ferner das optische Element durch die kompakte Bauweise insbesondere einfach hergestellt werden, wodurch Aufwand bei der Herstellung reduziert werden kann. Weiterhin kann durch die Ausbildung des äußeren und inneren Bereichs insbesondere eine Gratbildung des optischen Elements, insbesondere der Beschichtung, vermieden werden.In an exemplary embodiment, the first transparent cover can have an outer region and an inner region on a surface of the first transparent cover, wherein the frame is arranged on the outer region and a coating is arranged on the inner region. Furthermore, the second light-permeable cover can for example have an outer area and an inner area on a surface of the second light-permeable cover, wherein the frame is arranged on the outer area and a coating is arranged on the inner area. As a result, the coating and the frame can be arranged simply and / or reliably on the surface of the respective translucent cover, whereby in particular a functionality or the function of the holographic structure and / or a compact design of the optical element can be guaranteed. Furthermore, the compact design can save installation space in particular. Furthermore, due to the compact design, the optical element can be manufactured in a particularly simple manner, which means that manufacturing costs can be reduced. Furthermore, the formation of the outer and inner area can in particular avoid the formation of burrs on the optical element, in particular the coating.

Vorzugsweise kann die Beschichtung als eine UV-Licht absorbierende Beschichtung ausgebildet sein. Hierdurch kann insbesondere bei der Herstellung der Beschichtung UV-Licht zur Aushärtung der Beschichtung verwendet werden, wodurch eine einfache Herstellung des optischen Elements gewährleistet werden kann. Ferner kann insbesondere ein Verzug der einzelnen Komponenten des optischen Elements bei der Herstellung reduziert bzw. vermieden werden. Hierdurch kann insbesondere die Funktionalität der holografischen Struktur und insbesondere des optischen Elements gewährleistet werden.The coating can preferably be designed as a UV light absorbing coating. In this way, UV light can be used to cure the coating, in particular during the production of the coating, whereby a simple production of the optical element can be ensured. Furthermore, in particular, a distortion of the individual components of the optical element during manufacture can be reduced or avoided. In this way, in particular, the functionality of the holographic structure and in particular of the optical element can be guaranteed.

In einer Weiterentwicklung kann an dem Rahmen wenigstens ein Befestigungselement angeordnet sein, wobei das wenigstens eine Befestigungselement dazu ausgebildet ist, das optische Element an einer Vorrichtung, insbesondere an einer Anzeigevorrichtung eines Fahrzeugs, zu befestigen. Hierdurch kann das optische Element insbesondere sicher und/oder zuverlässig an einer Vorrichtung angeordnet werden. Hierdurch kann insbesondere die Funktionalität des optischen Elements gewährleistet werden.In a further development, at least one fastening element can be arranged on the frame, the at least one fastening element being designed to fasten the optical element to a device, in particular to a display device of a vehicle. As a result, the optical element can in particular be arranged safely and / or reliably on a device. In this way, the functionality of the optical element in particular can be guaranteed.

Vorteilhafterweise kann der Rahmen zur mediendichten Abdichtung der zwei lichtdurchlässigen Abdeckungen derart ausgebildet sein, dass die holografische Struktur komplett von den zwei lichtdurchlässigen Abdeckungen und dem Rahmen umschlossen ist. Hierdurch kann insbesondere die Funktionalität der holografischen Struktur und insbesondere des optischen Elements gewährleistet werden. Mittels der mediendichten Abdichtung kann insbesondere eine Verschmutzung der holografischen Struktur vermieden werden, wodurch Lichtstrahlen, welche durch die holografische Struktur hindurch gelenkt werden, insbesondere nicht durch die Verschmutzung gestört bzw. abgelenkt werden. Weiterhin kann durch die kompakte Bauweise insbesondere Bauraum eingespart werden.The frame for the media-tight sealing of the two light-permeable covers can advantageously be designed in such a way that the holographic structure is completely enclosed by the two light-permeable covers and the frame. In this way, in particular, the functionality of the holographic structure and in particular of the optical element can be guaranteed. By means of the media-tight seal, soiling of the holographic structure can in particular be avoided, as a result of which light rays which are directed through the holographic structure are in particular not disturbed or deflected by the soiling. Furthermore, the compact design can save installation space in particular.

Weiterhin wird eine Anzeigevorrichtung mit einem optischen Element vorgeschlagen. Die Anzeigevorrichtung kann insbesondere in einem Fahrzeug angeordnet sein. Eine Anzeigevorrichtung kann beispielsweise in einem Instrument Cluster und/oder in einem Armaturenbrett, insbesondere eines Fahrzeugs, angeordnet werden. Mittels einer Projektionsvorrichtung können einem Betrachter, beispielsweise einen Fahrzeuginsassen, zum Beispiel einem Fahrer und/oder einem Beifahrer, Informationen angezeigt werden. Beispielsweise können Informationen über den Fahrzeugzustand und/oder ein Fahrzeugmodus angezeigt werden. Die ausgegebenen Informationen können beispielsweise Informationen über den Fahrzeugzustand, wie die Geschwindigkeit, die Drehzahlanzeige, die Tankfüllung und/oder Informationen über eine Fahrzeugnavigation und/oder Informationen eines Entertainmentsystems sein. Eine Anzeigevorrichtung kann auch als Projektionsvorrichtung bezeichnet werden. Vorzugsweise kann die holografische Struktur des optischen Elements dazu verwendet werden, die Bilddarstellung darzustellen. Beispielsweise können hierfür Lichtstrahlen auf das holografische Element projiziert werden. Hierdurch kann die Funktionalität der Anzeigevorrichtung und insbesondere des optischen Elements in der Anzeigevorrichtung gewährleistet werden. Durch die Anzeigevorrichtung kann somit insbesondere die Sicherheit im Straßenverkehr erhöht werden. Weiterhin kann durch die Anordnung des optischen Elements in der Anzeigevorrichtung der Bauraum der Anzeigevorrichtung optimal ausgenutzt werden, wodurch insbesondere Bauraum durch die Verwendung des optischen Elements eingespart werden kann, was insbesondere bei der Anordnung der Anzeigevorrichtung in einem Fahrzeug von Vorteil ist. Ein weiterer Vorteil der Anordnung des optischen Elements in der Anzeigevorrichtung, insbesondere in einem Fahrzeug, liegt darin, dass beispielsweise bei Vibrationen und Erschütterungen des Fahrzeugs keine bzw. kaum Geräusche mittels des optischen Elements erzeugt werden. Mit anderen Worten trägt das optische Element nicht bzw. kaum zu Geräuschbildung bei.Furthermore, a display device with an optical element is proposed. The display device can in particular be arranged in a vehicle. A display device can be arranged, for example, in an instrument cluster and / or in a dashboard, in particular of a vehicle. Information can be displayed to a viewer, for example a vehicle occupant, for example a driver and / or a passenger, by means of a projection device. For example, information about the vehicle status and / or a vehicle mode can be displayed. The output information can, for example, information about the vehicle condition, such as the speed, the Speed display, the tank filling and / or information about a vehicle navigation system and / or information from an entertainment system. A display device can also be referred to as a projection device. The holographic structure of the optical element can preferably be used to represent the image representation. For example, light rays can be projected onto the holographic element for this purpose. This allows the functionality of the display device and in particular of the optical element in the display device to be guaranteed. The display device can thus, in particular, increase road safety. Furthermore, the installation space of the display device can be optimally used by the arrangement of the optical element in the display device, whereby installation space in particular can be saved through the use of the optical element, which is particularly advantageous when the display device is arranged in a vehicle. Another advantage of the arrangement of the optical element in the display device, in particular in a vehicle, is that, for example, in the event of vibrations and shocks in the vehicle, no or hardly any noise is generated by means of the optical element. In other words, the optical element does not or hardly contributes to the generation of noise.

Weiterhin vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Elements, mit den folgenden Schritten:

Bereitstellen einer holografischen Struktur und zwei lichtdurchlässiger Abdeckungen, wobei die holografische Struktur zwischen den zwei lichtdurchlässigen Abdeckungen angeordnet ist,
Anordnen der lichtdurchlässigen Abdeckungen und der holografischen Struktur in einem ersten Spritzgusswerkzeug,
Einbringen eines Kunststoffmaterials zur Ausbildung eines Rahmens um den Rand der zwei lichtdurchlässigen Abdeckungen mit der holografischen Struktur derart, dass der Rahmen und die zwei lichtdurchlässigen Abdeckungen die holografische Struktur einschließen,
Anordnen der lichtdurchlässigen Abdeckungen mit der holografischen Struktur mit dem Rahmen in einem zweiten Spritzgusswerkzeug mit zwei mikrostrukturierten Formeinsätzen, sodass ein Hohlraum zwischen je einer Abdeckung, dem Rahmen und je einem mikrostrukturierten Formeinsatz ausgebildet ist,
Einbringen eines Beschichtungsmaterials in den Hohlraum, wobei mittels des mikrostrukturierten Formeinsatz eine antireflektierende Mikrostruktur auf der zu den lichtdurchlässigen Abdeckungen gegenüberliegenden Oberfläche der Beschichtung abgeformt wird,

A method for producing an optical element is also proposed, with the following steps:

Providing a holographic structure and two light-permeable covers, wherein the holographic structure is arranged between the two light-permeable covers,
Arranging the transparent covers and the holographic structure in a first injection molding tool,
Introducing a plastic material to form a frame around the edge of the two transparent covers with the holographic structure in such a way that the frame and the two transparent covers enclose the holographic structure,
Arranging the transparent covers with the holographic structure with the frame in a second injection molding tool with two microstructured mold inserts, so that a cavity is formed between each cover, the frame and one microstructured mold insert each,
Introducing a coating material into the cavity, with an anti-reflective microstructure being molded on the surface of the coating opposite the transparent covers by means of the microstructured mold insert,

Entnehmen des optischen Elements.Removing the optical element.

Mittels des vorgeschlagenen Verfahrens kann das optische Element insbesondere sicher und/oder zuverlässig hergestellt werden. Beispielsweise kann durch das oben genannte Verfahren Aufwand bei der Herstellung, zum Beispiel Kosten und/oder Zeit, beispielsweise durch weitere Verfahrensschritte, reduziert werden. Ferner kann durch die Einbringung des Beschichtungsmaterials insbesondere eine Gratbildung vermieden werden. Weiterhin kann durch die Einbringung der antireflektierenden Mikrostruktur mittels des mikrostrukturierten Formeinsatzes eine reproduzierbare antireflektierende Mikrostruktur auf der Beschichtung ausgebildet werden.By means of the proposed method, the optical element can in particular be produced safely and / or reliably. For example, the above-mentioned method can reduce the effort involved in production, for example costs and / or time, for example through further method steps. Furthermore, the formation of burrs can in particular be avoided by the introduction of the coating material. Furthermore, by introducing the anti-reflective microstructure by means of the microstructured mold insert, a reproducible anti-reflective microstructure can be formed on the coating.

In einer Weiterentwicklung kann das Verfahren einen Schritt des Aushärtens des Kunststoffmaterials zur Ausbildung des Rahmens mittels UV-Licht nach dem Schritt des Einbringens des Kunststoffmaterials aufweisen. Hierdurch kann der Rahmen insbesondere mittels UV-Licht ausgehärtet werden. Hierdurch kann beispielsweise auf eine Aushärtung beispielsweise durch Temperatur verzichtet werden, wodurch insbesondere eine Wahrscheinlichkeit eines Auftretens von Verzug bei der Herstellung der Komponenten reduziert werden kann. Hierdurch kann insbesondere die Funktionalität des optischen Elements sichergestellt werden, da die optischen Elemente genau positioniert werden können. Ferner kann durch die Auswertung durch UV-Licht die Herstellung sicher und/oder zuverlässig ausgebildet werden.In a further development, the method can have a step of curing the plastic material to form the frame by means of UV light after the step of introducing the plastic material. In this way, the frame can be cured in particular by means of UV light. In this way, for example, hardening, for example by temperature, can be dispensed with, as a result of which, in particular, the probability of a delay occurring in the manufacture of the components can be reduced. In this way, in particular, the functionality of the optical element can be ensured, since the optical elements can be positioned precisely. Furthermore, the production can be made safe and / or reliable through the evaluation by UV light.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Verfahren einen Schritt des Aushärtens des Beschichtungsmaterials mittels UV-Licht nach dem Schritt des Einbringens des Beschichtungsmaterials aufweisen, wobei der mikrostrukturierte Formeinsatz als ein mikrostrukturierter, transparenter Formeinsatz ausgebildet ist. Hierdurch kann das Beschichtungsmaterial insbesondere mittels UV-Licht ausgehärtet werden. Hierdurch kann beispielsweise auf eine Aushärtung beispielsweise durch Temperatur verzichtet werden, wodurch insbesondere eine Wahrscheinlichkeit eines Auftretens von Verzug bei der Herstellung der Komponenten reduziert werden kann. Hierdurch kann insbesondere die Funktionalität des optischen Elements sichergestellt werden, da die optischen Elemente genau positioniert werden können. Ferner kann durch die Aushärtung durch UV-Licht die Herstellung sicher und/oder zuverlässig ausgebildet werden.In an advantageous embodiment, the method can have a step of curing the coating material by means of UV light after the step of introducing the coating material, the microstructured mold insert being designed as a microstructured, transparent mold insert. In this way, the coating material can be cured in particular by means of UV light. In this way, for example, hardening, for example by temperature, can be dispensed with, as a result of which, in particular, the probability of a delay occurring in the manufacture of the components can be reduced. In this way, in particular, the functionality of the optical element can be ensured, since the optical elements can be positioned precisely. Furthermore, the curing by UV light can make the production safe and / or reliable.

Weiterhin vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zum Herstellen eines optischen Elements, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist zur Ausführen eines Verfahrens zum Herstellen des optischen Elements.A device for producing an optical element is also proposed, the device being designed to carry out a method for producing the optical element.

Mittels der vorgeschlagenen Vorrichtung kann das optische Element insbesondere sicher und/oder zuverlässig hergestellt werden. Beispielsweise kann Aufwand bei der Herstellung, zum Beispiel Kosten und/oder Zeit, beispielsweise durch weitere Verfahrensschritte, reduziert werden.By means of the proposed device, the optical element can in particular safely and / or reliably manufactured. For example, the outlay in production, for example costs and / or time, for example through further method steps, can be reduced.

FigurenlisteFigure list

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in den nachfolgenden Beschreibungen näher erläutert. Für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente werden gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Draufsicht eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4 eine schematische Darstellung eines optischen Elements gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
5 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines optischen Elements gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
6 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines optischen Elements gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
7 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Herstellen eines optischen Elements gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
8 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Herstellen eines optischen Elements gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
9 eine schematische Darstellung einer antireflektierenden Mikrostruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Embodiments of the invention are shown in the drawings and explained in more detail in the following descriptions. The same reference numerals are used for the elements shown in the various figures and having a similar effect, a repeated description of the elements being dispensed with. Show it:

1 a schematic representation of a plan view of a vehicle according to an embodiment of the present invention;
2 a schematic representation of a section of a vehicle according to an embodiment of the present invention;
3 a schematic representation of a projection device according to an embodiment of the present invention;
4th a schematic representation of an optical element according to an embodiment of the present invention;
5 a flow diagram of a method for producing an optical element according to an embodiment of the present invention;
6th a flow diagram of a method for producing an optical element according to an embodiment of the present invention;
7th a schematic representation of a device for producing an optical element according to an embodiment of the present invention;
8th a schematic representation of a device for producing an optical element according to an embodiment of the present invention;
9 a schematic representation of an anti-reflective microstructure according to an embodiment of the present invention.

Ausführungsformen der Erfindung:Embodiments of the invention:

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht eines Fahrzeugs 20, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Autos, mit einer Anzeigevorrichtung 22. Die Anzeigevorrichtung 22 ist ausgebildet zu einer Anzeige zumindest einer Bilddarstellung für einen Betrachter 24 der Anzeigevorrichtung 22. Die Anzeigevorrichtung 22 kann als Projektionsvorrichtung ausgebildet sein bzw. bezeichnet werden. Die Anzeigevorrichtung 22 weist vorzugsweise eine Anzeigefläche 26 auf und kann beispielsweise in einer Instrumententafel 28 bzw. einem Armaturenbrett 28 des Fahrzeugs 20 angeordnet sein. Mittels der Anzeigevorrichtung 22, insbesondere der Anzeigefläche 26, können Informationen bezüglich des Fahrzeugs, beispielsweise Fahrzeugzustandsinformationen bzw. Informationen über einen Fahrzeugmodus, wie beispielsweise eine Geschwindigkeit und/oder eine Drehzahl und/oder eine Temperatur und/oder eine Tankfüllung und/oder Navigationshinweise und/oder Informationen eines Fahrzeug Entertainmentsystems und/oder weitere Informationen, welche für den Betrieb eines Fahrzeugs und/oder zu einer Nebenaufgabe der Fahrzeuginsassen verwendet werden können, angezeigt werden. 1 shows a schematic representation of a top view of a vehicle 20th , for example a motor vehicle, for example a car, with a display device 22nd . The display device 22nd is designed to display at least one image for a viewer 24 the display device 22nd . The display device 22nd can be designed or referred to as a projection device. The display device 22nd preferably has a display area 26th on and can for example in an instrument panel 28 or a dashboard 28 of the vehicle 20th be arranged. By means of the display device 22nd , especially the display area 26th , information relating to the vehicle, for example vehicle status information or information about a vehicle mode, such as a speed and / or a rotational speed and / or a temperature and / or a tank filling and / or navigation instructions and / or information from a vehicle entertainment system and / or others Information which can be used for the operation of a vehicle and / or for a secondary task of the vehicle occupants is displayed.

Die Anzeigevorrichtung 22 ist derart in dem Fahrzeug 20 angeordnet, dass ein Betrachter 24 die mittels der Anzeigevorrichtung 22 dargestellten Informationen betrachten kann. Ein Betrachter 24 kann insbesondere ein Fahrzeuginsasse, zum Beispiel ein Fahrer und/oder ein Beifahrer des Fahrzeugs 20 sein. Alternativ oder zusätzlich kann die oder eine weitere Anzeigevorrichtung 22 an einer anderen Stelle in dem Fahrzeug 20 angeordnet sein, zum Beispiel an einer anderen Stelle im Armaturenbrett des Fahrzeugs 20 oder an einer anderen Stelle in dem Innenraum des Fahrzeugs 20, beispielsweise an der Rückseite von Fahrzeugsitzen oder an einer Säule des Fahrzeugs, zum Beispiel an der A-Säule und/oder der B-Säule.The display device 22nd is such in the vehicle 20th arranged that a viewer 24 by means of the display device 22nd can view the information displayed. One viewer 24 can in particular be a vehicle occupant, for example a driver and / or a passenger of the vehicle 20th be. Alternatively or additionally, the or a further display device 22nd elsewhere in the vehicle 20th be arranged, for example at a different location in the dashboard of the vehicle 20th or at another location in the interior of the vehicle 20th , for example on the back of vehicle seats or on a pillar of the vehicle, for example on the A-pillar and / or the B-pillar.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnitts eines Fahrzeugs 20 von einer Seite mit einer Anzeigevorrichtung 22. Die Anzeigevorrichtung 22 gemäß 2 kann insbesondere gemäß der Anzeigevorrichtung 22 gemäß 1 ausgeführt sein. Weiterhin kann die Anzeigevorrichtung 22 gemäß 2 insbesondere gemäß der Anzeigevorrichtung 22 gemäß 1 in dem Fahrzeug 20 angeordnet sein. 2 shows a schematic representation of a section of a vehicle 20th from one side with a display device 22nd . The display device 22nd according to 2 can in particular according to the display device 22nd according to 1 be executed. Furthermore, the display device 22nd according to 2 in particular according to the display device 22nd according to 1 in the vehicle 20th be arranged.

3 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Anzeigevorrichtung 22. Die Anzeigevorrichtung 22, welche beispielsweise gemäß der Anzeigevorrichtung 22 gemäß 1 und/oder gemäß 2 in einem Fahrzeug angeordnet sein kann, weist einen Projektor 30 und eine Anzeigefläche 26 auf. Der Projektor 30 kann Lichtstrahlen 32 aussenden. Die Anzeigefläche 26, welche auch als Projektionsfläche, Projection Screen bezeichnet werden kann, weist zumindest ein optisches Element 34 mit einer holografischen Struktur auf oder kann als optisches Element 34 mit der holografischen Struktur ausgebildet sein. 3 shows a schematic representation of a perspective view of a display device 22nd . The display device 22nd which, for example, according to the display device 22nd according to 1 and / or according to 2 Can be arranged in a vehicle, has a projector 30th and a display area 26th on. The projector 30th can rays of light 32 send out. The display area 26th , which can also be referred to as a projection screen, has at least one optical element 34 with a holographic structure or can be used as an optical element 34 be formed with the holographic structure.

Die holografische Struktur des optischen Elements 34 kann insbesondere holografisch-optische Eigenschaften aufweisen zum Umlenken und/oder Streuen der Lichtstrahlen 32 in Abhängigkeit eines Einfallswinkels der Lichtstrahlen 32 auf die holografische Struktur. Das holografische Element 34 kann zum Beispiel als Streufläche ausgebildet sein.The holographic structure of the optical element 34 can in particular have holographic-optical properties for deflecting and / or scattering the light beams 32 depending on one Angle of incidence of the light rays 32 on the holographic structure. The holographic element 34 can be designed as a scattering surface, for example.

Der Projektor 30 und die Anzeigefläche 26 sind in der Art, insbesondere zueinander, angeordnet, dass die von dem Projektor 30 ausgesendeten Lichtstrahlen 32 für eine Bilddarstellung 36, beispielsweise eine reale Bilddarstellung 36, auf die Anzeigefläche 26 geleitet werden. Mit anderen Worten werden die von dem Projektor 30 ausgesendeten Lichtstrahlen in Richtung der Anzeigefläche 26 geleitet, wodurch auf der Anzeigefläche 26 insbesondere durch das optische Element 34 mit der holografischen Struktur eine Bilddarstellung 36 erzeugt wird. Beispielsweise können die Lichtstrahlen 32 an dem optischen Element 34 der Anzeigefläche 26 gebeugt und/oder umgelenkt und/oder reflektiert werden. Insbesondere können die Lichtstrahlen 32 durch das optische Element 34 gleichzeitig umgelenkt und in einen definierten Winkelbereich gestreut werden. Hierdurch kann insbesondere für einen Betrachter der Anzeigefläche 26 ein Bild, zum Beispiel ein reales Bild, auf der Anzeigefläche 26 generiert werden.The projector 30th and the display area 26th are arranged in such a way, in particular with respect to one another, that that of the projector 30th emitted light rays 32 for an image display 36 , for example a real image display 36 , on the display area 26th be directed. In other words, those from the projector 30th emitted light rays in the direction of the display area 26th directed, causing on the display area 26th especially through the optical element 34 an image representation with the holographic structure 36 is produced. For example, the light rays 32 on the optical element 34 the display area 26th be bent and / or deflected and / or reflected. In particular, the light rays 32 through the optical element 34 be deflected and spread in a defined angular range at the same time. In this way, in particular for a viewer of the display area 26th an image, for example a real image, on the display surface 26th to be generated.

Die holografische Struktur weist insbesondere eine spezifische Abstrahlcharakteristik auf. Hierdurch ist das Hologramm beispielsweise für einstrahlende Lichtstrahlen 32, welche von dem Projektor 30 ausgestrahlt werden und somit in einem definierten Winkel, insbesondere einem Einfallswinkel, auf die Anzeigefläche 26 auftreffen, wirksam und für Lichtstrahlen welche aus einem anderen Einfallswinkel auf die Anzeigefläche 26 auftreffen und beispielsweise aus der Umgebung der Anzeigefläche 26 kommen nicht wirksam. Hierdurch werden die Lichtstrahlen 32 des Projektors 30 insbesondere gestreut, reflektiert und/oder gebeugt. Die Streuung auf der Anzeigefläche 26 kann dabei in einem definierten Bereich erfolgen, wodurch ein gestreuter Bildpunkt und in Summe eine Bilddarstellung sichtbar dargestellt werden können.In particular, the holographic structure has a specific emission characteristic. As a result, the hologram is for example for incident light rays 32 which from the projector 30th are emitted and thus at a defined angle, in particular an angle of incidence, onto the display surface 26th impinge, effective and for light rays which from a different angle of incidence on the display surface 26th impinge and, for example, from the area around the display area 26th do not come effective. This causes the rays of light 32 of the projector 30th especially scattered, reflected and / or bent. The scatter on the display area 26th can take place in a defined area, whereby a scattered image point and, in total, an image representation can be visibly displayed.

4 zeigt eine schematische Darstellung eines optischen Elements 34 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das optische Element 34 kann an bzw. in einer Anzeigevorrichtung angeordnet sein, wobei die Anzeigevorrichtung gemäß der Anzeigevorrichtung gemäß 3 ausgebildet sein kann. 4th shows a schematic representation of an optical element 34 according to an embodiment of the present invention. The optical element 34 can be arranged on or in a display device, the display device according to the display device according to 3 can be formed.

Das optische Element 34 weist eine holografische Struktur 40 und zwei lichtdurchlässige Abdeckungen 42, 44 auf, wobei die holografische Struktur 40 zwischen einer ersten lichtdurchlässigen Abdeckung 42 und einer zweiten lichtdurchlässigen Abdeckung 44 angeordnet ist. Weiterhin weist das optische Element 34 einen Rahmen 46 auf, wobei der Rahmen 46 derart an einem Rand der lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 angeordnet ist, dass der Rahmen 46 und die zwei lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 die holografische Struktur 40 einschließen. In einer Weiterentwicklung ist der Rahmen 46 zur mediendichten Abdichtung der zwei lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 derart ausgebildet, dass die holografische Struktur 40 komplett von den zwei lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 und dem Rahmen 46 umschlossen ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann an dem Rahmen 46 wenigstens ein Befestigungselement angeordnet sein, wobei das wenigstens eine Befestigungselement dazu ausgebildet ist, das optische Element an einer Vorrichtung, insbesondere an einer Anzeigevorrichtung eines Fahrzeugs, beispielsweise gemäß der Anzeigevorrichtung gemäß 1 und/oder gemäß 2, zu befestigen.The optical element 34 has a holographic structure 40 and two translucent covers 42 , 44 on, with the holographic structure 40 between a first translucent cover 42 and a second translucent cover 44 is arranged. Furthermore, the optical element 34 a frame 46 on, being the frame 46 such at one edge of the translucent covers 42 , 44 is arranged that the frame 46 and the two translucent covers 42 , 44 the holographic structure 40 lock in. The framework is in a further development 46 for media-tight sealing of the two translucent covers 42 , 44 designed in such a way that the holographic structure 40 completely from the two translucent covers 42 , 44 and the frame 46 is enclosed. In an advantageous embodiment, on the frame 46 at least one fastening element can be arranged, the at least one fastening element being designed to attach the optical element to a device, in particular to a display device of a vehicle, for example according to the display device according to 1 and / or according to 2 , to fix.

Vorzugsweise weist die erste lichtdurchlässige Abdeckung 42 eine erste Oberfläche 48 und eine zu der ersten Oberfläche 48 gegenüberliegende, zweite Oberfläche 50 auf. Die holografische Struktur 40 ist insbesondere an der ersten Oberfläche 48 der ersten lichtdurchlässigen Abdeckungen 42 angeordnet. Die holografische Struktur 40 kann zum Beispiel in die erste Oberfläche 48 der ersten lichtdurchlässigen Abdeckung 42 eingeprägt sein. Die zweite lichtdurchlässige Abdeckung 44 weist eine erste Oberfläche 52 und eine zu der ersten Oberfläche 52 gegenüberliegende, zweite Oberfläche 54 auf. Die erste Oberfläche 52 der zweiten lichtdurchlässigen Abdeckung 44 ist an der zu der ersten lichtdurchlässige Abdeckung 42 gegenüberliegenden Seite der holografischen Struktur 40 angeordnet.The first transparent cover preferably has 42 a first surface 48 and one to the first surface 48 opposite, second surface 50 on. The holographic structure 40 is particularly on the first surface 48 of the first translucent covers 42 arranged. The holographic structure 40 can for example in the first surface 48 the first translucent cover 42 be imprinted. The second translucent cover 44 has a first surface 52 and one to the first surface 52 opposite, second surface 54 on. The first surface 52 the second translucent cover 44 is on the to the first translucent cover 42 opposite side of the holographic structure 40 arranged.

In einer alternativen Ausführungsform kann die holografische Struktur 40 als Hologrammfolie ausgebildet sein, wobei die Hologrammfolie zwischen den zwei lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 angeordnet ist. Mit anderen Worten kann die Hologrammfolie an der ersten Oberfläche 48 der ersten lichtdurchlässigen Abdeckung 42 und an der ersten Oberfläche 52 der zweiten lichtdurchlässigen Abdeckung 44 angeordnet sein.In an alternative embodiment, the holographic structure 40 be designed as a hologram film, the hologram film between the two transparent covers 42 , 44 is arranged. In other words, the hologram film can be on the first surface 48 the first translucent cover 42 and on the first surface 52 the second translucent cover 44 be arranged.

Weiterhin ist auf der zu der holografischen Struktur 40 gegenüberliegenden Oberfläche 50, 54 der lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 je eine Beschichtung 56, 58 mit einer antireflektierenden Mikrostruktur 60, 62 angeordnet. Die antireflektierende Mikrostruktur 60, 62 ist auf der zu den lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 gegenüberliegenden Oberfläche 64, 66 der Beschichtung 56, 58 angeordnet. Vorzugsweise ist eine erste Beschichtung 56 auf bzw. an der ersten lichtdurchlässigen Abdeckung 42 und eine zweite Beschichtung 58 auf bzw. an der zweiten lichtdurchlässigen Abdeckung 44 angeordnet.Also refer to the holographic structure 40 opposite surface 50 , 54 the translucent covers 42 , 44 one coating each 56 , 58 with an anti-reflective microstructure 60 , 62 arranged. The anti-reflective microstructure 60 , 62 is on the one to the translucent covers 42 , 44 opposite surface 64 , 66 the coating 56 , 58 arranged. A first coating is preferred 56 on or on the first translucent cover 42 and a second coating 58 on or on the second transparent cover 44 arranged.

Insbesondere ist die erste Beschichtung 56 mit einer ersten antireflektierenden Mikrostruktur 60 auf der zweiten Oberfläche 50 der ersten lichtdurchlässigen Abdeckung 42 angeordnet. Weiterhin ist die zweite Beschichtung 58 mit einer zweiten antireflektierenden Mikrostruktur 62 insbesondere auf der zweiten Oberfläche 54 der zweiten lichtdurchlässigen Abdeckung 44 angeordnet. Vorzugsweise ist die antireflektierende Mikrostruktur 60, 62 der Beschichtungen 56, 58 auf der zu den lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 gegenüberliegenden Oberflächen 50, 52 der Beschichtungen 56, 58 angeordnet. Mit anderen Worten ist die erste antireflektierende Mikrostruktur 60 der ersten Beschichtung 56 auf der zu der ersten lichtdurchlässigen Abdeckung 42 gegenüberliegenden Oberfläche 64 der ersten Beschichtung 56 und die zweite antireflektierende Mikrostruktur 62 der zweiten Beschichtung 58 auf der zu der zweiten lichtdurchlässigen Abdeckung 44 gegenüberliegenden Oberfläche 66 der zweiten Beschichtung 58 angeordnet.In particular, the first coating is 56 with a first anti-reflective microstructure 60 on the second surface 50 the first translucent cover 42 arranged. Next is the second coating 58 with a second anti-reflective microstructure 62 especially on the second surface 54 the second translucent cover 44 arranged. Preferably the anti-reflective microstructure is 60 , 62 of the coatings 56 , 58 on the one to the translucent covers 42 , 44 opposite surfaces 50 , 52 of the coatings 56 , 58 arranged. In other words, the first is an anti-reflective microstructure 60 the first coating 56 on the to the first translucent cover 42 opposite surface 64 the first coating 56 and the second anti-reflective microstructure 62 the second coating 58 on the to the second translucent cover 44 opposite surface 66 the second coating 58 arranged.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung begrenzen die lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 mit den jeweiligen Beschichtungen 56, 58 und der Rahmen 46 die holografische Struktur 40 von einer Umgebung des optischen Elements 34.In an advantageous embodiment, the transparent covers delimit 42 , 44 with the respective coatings 56 , 58 and the frame 46 the holographic structure 40 from an environment of the optical element 34 .

In einer Weiterentwicklung kann die erste lichtdurchlässige Abdeckung 42 auf der zweiten Oberfläche 50 einen ersten äußeren Bereich 68 und einen ersten inneren Bereich 70 aufweisen, wobei der Rahmen 46 an dem ersten äußeren Bereich 68 angeordnet ist und die erste Beschichtung 56 auf dem ersten inneren Bereich 70 angeordnet ist. Weiterhin kann die zweite lichtdurchlässige Abdeckung 44 auf der zweiten Oberfläche 54 einen zweiten äußeren Bereich 72 und einen zweiten inneren Bereich 74 aufweist, wobei der Rahmen 46 an dem zweiten äußeren Bereich 72 angeordnet ist und die zweite Beschichtung 58 auf dem zweiten inneren Bereich 74 angeordnet ist. Vorzugsweise ist die erste lichtdurchlässige Abdeckung 42 und die zweite lichtdurchlässige Abdeckung 44 zumindest nahezu rechteckig ausgebildet. Der äußere Bereich 68, 72 der jeweiligen lichtdurchlässigen Abdeckung 42, 44 kann insbesondere als schmaler Bereich an den Rändern bzw. an den Seiten der lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 und somit in der Form eines rechteckigen Rahmens, ausgebildet sein. Der innere Bereich 70, 74 kann somit die Form eines Rechtecks aufweisen.In a further development, the first transparent cover 42 on the second surface 50 a first outer area 68 and a first interior area 70 have, the frame 46 at the first outer area 68 is arranged and the first coating 56 on the first inner area 70 is arranged. Furthermore, the second transparent cover 44 on the second surface 54 a second outer area 72 and a second interior area 74 having, the frame 46 at the second outer area 72 is arranged and the second coating 58 on the second inner area 74 is arranged. Preferably the first transparent cover is 42 and the second transparent cover 44 at least almost rectangular. The outer area 68 , 72 the respective translucent cover 42 , 44 can in particular as a narrow area at the edges or on the sides of the transparent covers 42 , 44 and thus in the shape of a rectangular frame. The inner area 70 , 74 can thus have the shape of a rectangle.

In einer Weiterentwicklung sind die erste Beschichtung 56 und die zweite Beschichtung 58 einstückig ausgebildet, wobei die erste Beschichtung 56 und die zweite Beschichtung 58 durch eine Verbindung durch den Rahmen 46 hindurch und/oder an dem Rahmen entlang miteinander verbunden sind. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die Beschichtung 56, 58 durch eine Spritzgussmaschine in einen Hohlraum eingebracht und somit an den lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 angeordnet wird.The first coating is in a further development 56 and the second coating 58 integrally formed, the first coating 56 and the second coating 58 through a connection through the frame 46 through and / or are connected to one another along the frame. This is particularly beneficial when coating 56 , 58 introduced into a cavity by an injection molding machine and thus on the translucent covers 42 , 44 is arranged.

In einer Weiterentwicklung kann die Beschichtung 56, 58, insbesondere die erste Beschichtung 56 und die zweite Beschichtung 58 als eine UV-Licht absorbierende Beschichtung ausgebildet sein.In a further development, the coating 56 , 58 , especially the first coating 56 and the second coating 58 be designed as a UV light absorbing coating.

5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 80 zum Herstellen eines optischen Elements gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das optische Element kann gemäß dem optischen Element gemäß 4 ausgebildet sein. Ferner kann das optische Element gemäß dem optischen Element gemäß 3 in bzw. an einer Anzeigevorrichtung angeordnet sein. Die Anzeigevorrichtung kann gemäß der Anzeigevorrichtung gemäß 1 und/oder gemäß 2 in einem Fahrzeug angeordnet sein. 5 shows a flow diagram of a method 80 for producing an optical element according to an embodiment of the present invention. The optical element can according to the optical element according to 4th be trained. Furthermore, the optical element according to the optical element according to 3 be arranged in or on a display device. The display device can according to the display device according to FIG 1 and / or according to 2 be arranged in a vehicle.

In einem ersten Schritt 82 des Verfahrens 80 wird eine holografische Struktur und zwei lichtdurchlässige Abdeckungen bereitgestellt, wobei die holografische Struktur zwischen den zwei lichtdurchlässigen Abdeckungen angeordnet ist.In a first step 82 of the procedure 80 a holographic structure and two transparent covers are provided, the holographic structure being arranged between the two transparent covers.

In einem zweiten Schritt 84 des Verfahrens 80 werden die lichtdurchlässigen Abdeckungen und die holografische Struktur in einem ersten Spritzgusswerkzeug angeordnet.In a second step 84 of the procedure 80 the transparent covers and the holographic structure are arranged in a first injection molding tool.

In einem dritten Schritt 86 des Verfahrens 80 wird ein Kunststoffmaterial zur Ausbildung eines Rahmens um den Rand der zwei lichtdurchlässigen Abdeckungen mit der holografischen Struktur derart eingebracht, dass der Rahmen und die zwei lichtdurchlässigen Abdeckungen die holografische Struktur einschließen.In a third step 86 of the procedure 80 For example, a plastic material is introduced to form a frame around the edge of the two transparent covers with the holographic structure in such a way that the frame and the two transparent covers enclose the holographic structure.

In einem vierten Schritt 88 des Verfahrens 80 werden die lichtdurchlässigen Abdeckungen mit der holografischen Struktur mit dem Rahmen in einem zweiten Spritzgusswerkzeug mit zwei mikrostrukturierten Formeinsätzen angeordnet, sodass ein Hohlraum zwischen einer lichtdurchlässigen Abdeckung, dem Rahmen und einem mikrostrukturierten Formeinsatz ausgebildet ist. Vorzugsweise kann ein erster Hohlraum zwischen der ersten lichtdurchlässigen Abdeckung, dem Rahmen und einem ersten mikrostrukturierten Formeinsatz ausgebildet werden und ein zweiter Hohlraum zwischen der zweiten lichtdurchlässigen Abdeckung, dem Rahmen und einem zweiten mikrostrukturierten Formeinsatz. Die beiden Hohlräume, der erste Hohlraum und der zweite Hohlraum, sind insbesondere miteinander verbunden, beispielsweise durch einen Kanal, sodass die Beschichtungen durch Einbringen von Beschichtungsmaterial, beispielsweise durch eine Spritzgussmaschine, in einem Schritt ausgebildet werden kann. Somit können die Hohlräume auch als ein Hohlraum bezeichnet werden bzw. ausgebildet sein.In a fourth step 88 of the procedure 80 the transparent covers with the holographic structure with the frame are arranged in a second injection molding tool with two microstructured mold inserts, so that a cavity is formed between a transparent cover, the frame and a microstructured mold insert. Preferably, a first cavity can be formed between the first transparent cover, the frame and a first microstructured mold insert and a second cavity between the second transparent cover, the frame and a second microstructured mold insert. The two cavities, the first cavity and the second cavity, are in particular connected to one another, for example by a channel, so that the coatings can be formed in one step by introducing coating material, for example by an injection molding machine. Thus, the cavities can also be designated or formed as a cavity.

In einem fünften Schritt 90 des Verfahrens 80 wird ein Beschichtungsmaterial in den Hohlraum bzw. die Hohlräume eingebracht, wobei mittels des mikrostrukturierten Formeinsatz eine antireflektierende Mikrostruktur auf der zu den lichtdurchlässigen Abdeckungen gegenüberliegenden Oberfläche der Beschichtung abgeformt wird.In a fifth step 90 of the procedure 80 a coating material is introduced into the cavity or cavities, with an anti-reflective microstructure being molded on the surface of the coating opposite the transparent covers by means of the microstructured mold insert.

In einem sechsten Schritt 92 des Verfahrens 80 wird das optische Element entnommen, insbesondere aus dem zweiten Spritzgusswerkzeug.In a sixth step 92 of the procedure 80 the optical element is removed, in particular from the second injection molding tool.

Mit anderen Worten kann mittels des Verfahrens, insbesondere in kurzer Fertigungszeit, ein kostengünstiger Verbund aus einer holografischen Struktur zwischen zwei Abdeckungen bzw. Trägerplatten mit einem mediendichten Rahmen, insbesondere einem Halterahmen, und einer entspiegelten Beschichtung bzw. Schutzschicht ohne Gratbildung temperaturneutral hergestellt werden. Die lichtdurchlässigen Abdeckungen können insbesondere aus thermoplastischem oder duroplastischem Kunststoff ausgebildet sein. In einer Weiterentwicklung können die lichtdurchlässigen Abdeckungen als Glasträgerplatten ausgebildet sein, wenn sie auf die Ausdehnungskoeffizienten der anderen Komponenten abgestimmt sind. Auf den lichtdurchlässigen Abdeckungen kann insbesondere eine Beschichtung, beispielsweise eine dünne vernetzte duroplastische Lackschicht, mit einer antireflektierenden Mikrostruktur angeordnet werden.In other words, by means of the method, in particular in a short production time, an inexpensive composite of a holographic structure between two covers or carrier plates with a media-tight frame, in particular a holding frame, and an anti-reflective coating or protective layer can be produced in a temperature-neutral manner without burrs. The transparent covers can in particular be made of thermoplastic or thermosetting plastic. In a further development, the transparent covers can be designed as glass carrier plates if they are matched to the expansion coefficients of the other components. In particular, a coating, for example a thin cross-linked thermosetting lacquer layer, with an anti-reflective microstructure can be arranged on the transparent covers.

6 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 80 zum Herstellen eines optischen Elements gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das optische Element kann gemäß dem optischen Element gemäß 4 ausgebildet sein. Ferner kann das optische Element gemäß dem optischen Element gemäß 3 in bzw. an einer Anzeigevorrichtung angeordnet sein. Die Anzeigevorrichtung kann gemäß der Anzeigevorrichtung gemäß 1 und/oder gemäß 2 in einem Fahrzeug angeordnet sein. Das Verfahren 80 gemäß dem Flussdiagramm gemäß 6 kann gemäß dem Verfahren 80 gemäß 5 ausgebildet sein. Zusätzlich zu dem Verfahren 80 gemäß 5 weist das Verfahren 80 gemäß 6 zusätzlich einen weiteren siebten Schritt 94 und/oder einen weiteren achten Schritt 96 auf. 6th shows a flow diagram of a method 80 for producing an optical element according to an embodiment of the present invention. The optical element can according to the optical element according to 4th be trained. Furthermore, the optical element according to the optical element according to 3 be arranged in or on a display device. The display device can according to the display device according to FIG 1 and / or according to 2 be arranged in a vehicle. The procedure 80 according to the flowchart according to 6th can according to the procedure 80 according to 5 be trained. In addition to the procedure 80 according to 5 instructs the procedure 80 according to 6th an additional seventh step 94 and / or a further eighth step 96 on.

Zusätzlich kann in einem siebten Schritt 94 des Verfahrens 80 das Kunststoffmaterial zur Ausbildung des Rahmens mittels UV-Licht ausgehärtet werden. Der siebte Schritt 94 kann insbesondere nach dem dritten Schritt 86 des Einbringens des Kunststoffmaterials ausgeführt werden.In addition, in a seventh step 94 of the procedure 80 the plastic material to form the frame are cured by means of UV light. The seventh step 94 can especially after the third step 86 the introduction of the plastic material are carried out.

Zusätzlich kann in einem achten Schritt 96 des Verfahrens 80 das Beschichtungsmaterial mittels UV-Licht ausgehärtet werden. Der achte Schritt 96 kann insbesondere nach dem fünften Schritt 90 des Einbringens des Beschichtungsmaterials ausgeführt werden, wobei der mikrostrukturierte Formeinsatz als ein mikrostrukturierter, transparenter Formeinsatz ausgebildet ist.In addition, in an eighth step 96 of the procedure 80 the coating material can be cured by means of UV light. The eighth step 96 can especially after the fifth step 90 the introduction of the coating material are carried out, wherein the microstructured mold insert is designed as a microstructured, transparent mold insert.

7 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 100 zum Herstellen eines optischen Elements gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 100 ist ausgebildet zum Ausführen eines Verfahrens gemäß 5 und/oder 6 zum Herstellen eines optischen Elements gemäß dem optischen Element gemäß 4. 7th shows a schematic representation of a device 100 for producing an optical element according to an embodiment of the present invention. The device 100 is designed to carry out a method according to 5 and or 6th for producing an optical element according to the optical element according to FIG 4th .

Vorzugsweise wird gemäß 7 das erste Spritzgusswerkzeug 102 dargestellt zur Ausbildung des Rahmens 46. Somit können mittels des ersten Spritzgusswerkzeug 102 gemäß 7 der erste Schritt des Anordnens der lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 und der holografischen Struktur 40 in dem ersten Spritzgusswerkzeug 102 und der zweite Schritt des Einbringens des Kunststoffmaterials zur Ausbildung des Rahmens 46 um den Rand der zwei lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 mit der holografischen Struktur 40 derart, dass der Rahmen 46 und die zwei lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 die holografische Struktur 40 einschließen, ausgeführt werden.Preferably according to 7th the first injection molding tool 102 shown for the formation of the frame 46 . Thus, by means of the first injection molding tool 102 according to 7th the first step of arranging the translucent covers 42 , 44 and the holographic structure 40 in the first injection mold 102 and the second step of introducing the plastic material to form the frame 46 around the edge of the two translucent covers 42 , 44 with the holographic structure 40 such that the frame 46 and the two translucent covers 42 , 44 the holographic structure 40 include, run.

Das Spritzgusswerkzeug 102 weist hierfür zwei Werkzeughälften 104, 106 auf, insbesondere eine erste Werkzeughälfte 104 und eine zweite Werkzeughälfte 106. Die erste Werkzeughälfte 104 und die zweite Werkzeughälfte 106 weisen jeweils einen speziellen Einsatz 108, 110 auf, insbesondere einen Teflon Einsatz, welcher optimal auf die Oberfläche der lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 angepasst ist. Mit anderen Worten werden die erste lichtdurchlässige Abdeckung 42 und die zweite lichtdurchlässige Abdeckung 44 mit der holografischen Struktur 40 derart in das erste Spritzgusswerkzeug 102 eingesetzt, dass die zweite Oberfläche 50 der ersten lichtdurchlässigen Abdeckung 42 und die zweite Oberfläche 54 der zweiten lichtdurchlässigen Abdeckung 44 jeweils an dem speziell abgeformt Einsatz 108, 110 anliegen. Die zweite Oberfläche 50 der ersten lichtdurchlässigen Abdeckung 42 wird an einem ersten Einsatz 108 angeordnet und die zweite Oberfläche 54 der zweiten lichtdurchlässigen Abdeckung 44 wird an einem zweiten Einsatz 110 angeordnet. Die erste Werkzeughälfte 104 und die zweite Werkzeughälfte 106 werden bzw. sind zur Ausbildung des Rahmens 46 geschlossen, wobei eine Trennebene 112 zwischen den zwei Werkzeughälften 104, 106 entsteht. Durch die Platzierung der lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 wird ein Hohlraum 114 ausgebildet, wobei der Hohlraum 114 die Form des Rahmens 46 aufweist. In den Hohlraum 114 wird nun durch einen Anguss 116 Kunststoff zur Ausbildung des Rahmens 46 eingespritzt. Der Hohlraum 114 zur Ausbildung des Rahmens 46 ist begrenzt durch die erste Werkzeughälfte 104, die zweite Werkzeughälfte 106, die erste lichtdurchlässige Abdeckung 42 und die zweite lichtdurchlässige Abdeckung 44 und jeweils einen ersten transparenten Formeinsatz 118 und einen zweiten transparenten Formeinsatz 120.The injection molding tool 102 has two tool halves for this purpose 104 , 106 on, especially a first half of the tool 104 and a second tool half 106 . The first half of the tool 104 and the second half of the tool 106 each have a special use 108 , 110 on, in particular a Teflon insert, which optimally fits the surface of the translucent covers 42 , 44 is adapted. In other words, it becomes the first transparent cover 42 and the second transparent cover 44 with the holographic structure 40 such in the first injection molding tool 102 inserted that second surface 50 the first translucent cover 42 and the second surface 54 the second translucent cover 44 each on the specially shaped insert 108 , 110 issue. The second surface 50 the first translucent cover 42 is on a first use 108 arranged and the second surface 54 the second translucent cover 44 is on a second deployment 110 arranged. The first half of the tool 104 and the second half of the tool 106 are or are to form the frame 46 closed, with a parting line 112 between the two mold halves 104 , 106 arises. By placing the translucent covers 42 , 44 becomes a cavity 114 formed, the cavity 114 the shape of the frame 46 having. In the cavity 114 is now through a sprue 116 Plastic for forming the frame 46 injected. The cavity 114 to Training the frame 46 is limited by the first half of the tool 104 , the second half of the tool 106 , the first translucent cover 42 and the second transparent cover 44 and a first transparent mold insert each 118 and a second transparent mold insert 120 .

Auf der gegenüberliegenden Seite des transparenten Formeinsatzes 118, 120 in Bezug zu dem Rahmen 46 bzw. zu dem Hohlraum 114 zur Ausbildung des Rahmens 46 ist jeweils eine UV-Quelle 122, 124, insbesondere Quelle zum Aussenden von ultraviolettem Licht, insbesondere eine erste UV-Quelle 122 und eine zweite UV-Quelle 124, angeordnet. Mittels der ersten UV-Quelle 122 und mittels der zweiten UV-Quelle 124 wird nun ultraviolettes Licht durch den jeweiligen transparenten Formeinsatz 118, 120 in Richtung des Kunststoffmaterials in dem Hohlraum 114 zur Ausbildung des Rahmens 46 gelenkt, wodurch das Kunststoffmaterial insbesondere ausgehärtet wird. In dieser vorteilhaften Ausführung ist ein erster transparenter Formeinsatz 118 und die erste UV-Quelle 122 und ein zweiter transparenter Formeinsatz 120 und die zweite UV-Quelle 124 in der ersten Werkzeughälfte 104 angeordnet. Alternativ können diese Komponenten in der zweiten Werkzeughälfte 106 angeordnet sein. Somit kann insbesondere mittels des ersten Spritzgusswerkzeug 102 ferner der siebte Schritt des Aushärtens des Kunststoffmaterials zur Ausbildung des Rahmens mittels UV-Licht ausgeführt werden.On the opposite side of the transparent mold insert 118 , 120 in relation to the frame 46 or to the cavity 114 to form the frame 46 is each a UV source 122 , 124 , in particular a source for emitting ultraviolet light, in particular a first UV source 122 and a second UV source 124 , arranged. Using the first UV source 122 and by means of the second UV source 124 is now ultraviolet light through the respective transparent mold insert 118 , 120 towards the plastic material in the cavity 114 to form the frame 46 steered, whereby the plastic material is hardened in particular. In this advantageous embodiment there is a first transparent mold insert 118 and the first UV source 122 and a second transparent mold insert 120 and the second UV source 124 in the first half of the tool 104 arranged. Alternatively, these components can be placed in the second half of the tool 106 be arranged. Thus, in particular by means of the first injection molding tool 102 Furthermore, the seventh step of curing the plastic material for forming the frame can be carried out by means of UV light.

Weiterhin kann in der zweiten Werkzeughälfte 106 ein Fixierungsstift 126 angeordnet sein, zur optimalen und/oder passgenauen Anordnung der ersten lichtdurchlässigen Abdeckung 42 und der zweiten lichtdurchlässigen Abdeckung 44. Mit anderen Worten wird die erste lichtdurchlässige Abdeckung 42 und die zweite lichtdurchlässige Abdeckung 44 an den Fixierungsstift 126 angelehnt, sodass die Komponenten an der richtigen Stelle in dem ersten Spritzgusswerkzeug 102 angeordnet sind.Furthermore, in the second half of the tool 106 a fixation pin 126 be arranged, for the optimal and / or precisely fitting arrangement of the first transparent cover 42 and the second transparent cover 44 . In other words, it becomes the first transparent cover 42 and the second transparent cover 44 to the fixation pin 126 ajar so that the components are in the right place in the first injection mold 102 are arranged.

Weiterhin ist in dieser vorteilhaften Ausführung in bzw. an der zweiten Werkzeughälfte 106 ein Auswerfer 128 angeordnet, welcher zum Auswerfen der lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 mit der holografischen Struktur 40 und mit dem Rahmen 46 verwendet werden kann. Mit anderen Worten können mittels des Auswerfers 128 die lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 mit der holografischen Struktur 40 und mit dem Rahmen 46 aus dem ersten Spritzgusswerkzeug 102 ausgeworfen werden.Furthermore, in this advantageous embodiment, it is in or on the second tool half 106 an ejector 128 arranged, which for ejecting the translucent covers 42 , 44 with the holographic structure 40 and with the frame 46 can be used. In other words, by means of the ejector 128 the translucent covers 42 , 44 with the holographic structure 40 and with the frame 46 from the first injection molding tool 102 be ejected.

Anschließend können die lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 mit der holografischen Struktur 40 und mit dem Rahmen 46 in ein weiteres Spritzgusswerkzeug eingelegt werden, beispielsweise in das zweite Spritzgusswerkzeug gemäß 8.You can then use the translucent covers 42 , 44 with the holographic structure 40 and with the frame 46 be inserted into a further injection molding tool, for example in the second injection molding tool according to FIG 8th .

Mit anderen Worten wird gemäß 7 eine LSR-Spritzgießmaschine 102 mit Handling und ein UV-Spritzgießwerkzeug dargestellt. In einem ersten Schritt wird die holografische Struktur 40 auf eine transparente Trägerplatte bzw. Abdeckung 42 aufgebracht und mit einer weiteren Trägerplatte bzw. Abdeckung 44 abgedeckt. Die lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 bzw. die transparenten Trägerplatten können insbesondere aus thermoplastischem Kunststoff, wie beispielsweise Polycarbonat (PC), oder duroplastischem Kunststoff, ausgebildet, sein. In einer Weiterentwicklung können die lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 als Glasträgerplatten ausgebildet sein, wenn sie auf die Ausdehnungskoeffizienten der anderen Komponenten abgestimmt sind. Die holografische Struktur 40 wird zwischen den lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 ins LSR-Spritzgießwerkzeug 102 eingelegt und der Verbund insbesondere durch Fixierungsstifte 126 positioniert. Hinter einem transparenten Formeinsatz für den Rahmen sind besondere UV-Quellen einseitig im Werkzeug integriert. Mit anderen Worten wird die holografische Struktur, beispielsweise als Hologrammfolie, zwischen den Abdeckungen, welche auch als Trägerplatten bezeichnet werden können, in ein Spritzgusswerkzeug 102, beispielsweise in ein Liquid-Silicon-Rubber (LSR) Spritzgießwerkzeug, eingelegt.In other words, according to 7th an LSR injection molding machine 102 shown with handling and a UV injection molding tool. The first step is the holographic structure 40 on a transparent carrier plate or cover 42 applied and with a further carrier plate or cover 44 covered. The translucent covers 42 , 44 or the transparent carrier plates can in particular be made of thermoplastic plastic, such as polycarbonate (PC), or thermosetting plastic. In a further development, the translucent covers 42 , 44 be designed as glass support plates if they are matched to the expansion coefficients of the other components. The holographic structure 40 is between the translucent covers 42 , 44 into the LSR injection mold 102 inserted and the composite in particular by fixing pins 126 positioned. Special UV sources are integrated on one side of the tool behind a transparent mold insert for the frame. In other words, the holographic structure, for example as a hologram film, is inserted into an injection molding tool between the covers, which can also be referred to as carrier plates 102 , for example in a liquid silicone rubber (LSR) injection molding tool.

Damit die Oberflächen der lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 geschützt bzw. abgedichtet sind, insbesondere vor dem niedrigviskosen Kunststoff, sind zwei abgestimmte Einsätze, insbesondere Tefloneinsätze, in den Werkzeughälften angeordnet. Hierdurch werden beim Einspritzen des Kunststoffs über den Anguss 116 nur die Außenkanten des Verbundpakets mediendicht umschlossen. Das Material zur Ausbildung des Rahmens 46 kann beispielweise ein Silopren UV LSR von Fa. Momentive oder ein Powersil UV LSR von Fa. Wacker sein. Hinter einem transparenten Formeinsatz sind insbesondere UV-Quellen einseitig im Werkzeug integriert, die nach der Formfüllung aktiviert werden und zur Vernetzung des Materials führen.So that the surfaces of the translucent covers 42 , 44 are protected or sealed, in particular from the low-viscosity plastic, two matched inserts, in particular Teflon inserts, are arranged in the tool halves. As a result, when the plastic is injected over the sprue 116 only the outer edges of the composite package are enclosed in a media-tight manner. The material used to form the frame 46 can be, for example, a Silopren UV LSR from Momentive or a Powersil UV LSR from Wacker. Behind a transparent mold insert, UV sources in particular are integrated on one side in the tool, which are activated after the mold has been filled and lead to the crosslinking of the material.

An den Halterahmen können Befestigungselemente, bzw. Fixierungselemente, wie beispielweise Haltebohrungen, die beispielsweise durch die Fixierungsstifte direkt abgeformt werden. Mittels der Befestigungselemente kann das optische Element insbesondere mechanisch stabil und vorzugsweise durch eine Silikonoberfläche ohne Geräuschbildung an einer Vorrichtung, beispielsweise an einem Gehäuse, zum Beispiel an einem Systemgehäuse, angeordnet werden.Fastening elements or fixing elements, such as, for example, holding bores, which, for example, are molded directly by the fixing pins, can be attached to the holding frame. By means of the fastening elements, the optical element can be arranged on a device, for example on a housing, for example on a system housing, in particular in a mechanically stable manner and preferably by means of a silicone surface without generating any noise.

Ferner kann an der Ober- und Unterkante des Rahmens 46 jeweils ein Angusskanal für den nächsten Prozessschritt abgeformt werden. Nach einer vorgegebenen Belichtungs- bzw. Vernetzungszeit öffnet sich das LSR-Spritzgießwerkzeug in der Trennebene und der Hologrammverbund mit Halterahmen kann in das zweite Spritzgusswerkzeug eingesetzt werden.Furthermore, on the top and bottom of the frame 46 one sprue can be molded for the next process step. After a specified exposure or crosslinking time, the LSR injection molding tool opens in the parting line and the hologram composite with holding frame can be inserted into the second injection molding tool.

8 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 100 zum Herstellen eines optischen Elements 34 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 100 ist ausgebildet zum Ausführen eines Verfahrens gemäß 5 und/oder 6 zum Herstellen eines optischen Elements gemäß dem optischen Element gemäß 4. 8th shows a schematic representation of a device 100 for manufacturing an optical element 34 according to an embodiment of the present invention. The device 100 is designed to carry out a method according to 5 and or 6th for producing an optical element according to the optical element according to FIG 4th .

Vorzugsweise wird gemäß 8 ein zweites Spritzgusswerkzeug 130 dargestellt zur Ausbildung der Beschichtungen 56, 58 somit können mittels des zweiten Spritzgusswerkzeug 130 gemäß 8 der vierte Schritt des Anordnens der lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 mit der holografischen Struktur 40 mit dem Rahmen 46 in dem zweiten Spritzgusswerkzeug 130 mit zwei mikrostrukturierten Formeinsätzen 132, 134, sodass ein Hohlraum 136 zwischen je einer lichtdurchlässigen Abdeckung 42, 44 , dem Rahmen 46 und je einem mikrostrukturierten Formeinsatz 132, 134 ausgebildet ist und der fünfte Schritt des Einbringens eines Beschichtungsmaterials 56, 58 in den Hohlraum 136, wobei mittels des mikrostrukturierten Formeinsatz 132, 134 eine antireflektierende Mikrostruktur 60, 62 auf der zu den lichtdurchlässigen Abdeckungen gegenüberliegenden Oberfläche der Beschichtung abgeformt wird, ausgeführt werden.Preferably according to 8th a second injection mold 130 shown for the formation of the coatings 56 , 58 thus can by means of the second injection molding tool 130 according to 8th the fourth step of arranging the translucent covers 42 , 44 with the holographic structure 40 with the frame 46 in the second injection mold 130 with two microstructured mold inserts 132 , 134 so that a cavity 136 between a translucent cover 42 , 44 , the frame 46 and one microstructured mold insert each 132 , 134 is formed and the fifth step of introducing a coating material 56 , 58 into the cavity 136 , whereby by means of the microstructured mold insert 132 , 134 an anti-reflective microstructure 60 , 62 is molded on the surface of the coating opposite the transparent covers.

Das Spritzgusswerkzeug 102 weist hierfür zwei Werkzeughälften 138, 140 auf, insbesondere eine erste Werkzeughälfte 138 und eine zweite Werkzeughälfte 140. Die erste Werkzeughälfte 138 und die zweite Werkzeughälfte 140 weisen jeweils einen speziellen Einsatz 132, 134 auf, insbesondere einen transparenten Formeinsatz 132, 134 mit Mikrostruktur. Ein erster transparenter Formeinsatz 132 überträgt die Mikrostruktur insbesondere an die erste Beschichtung 56, wobei ein zweiter transparenter Formeinsatz 134 die Mikrostruktur insbesondere an die zweite Beschichtung 58 überträgt. Mit anderen Worten wird mittels des ersten transparenter Formeinsatz 132 eine Mikrostruktur auf der ersten Beschichtung 56 angeordnet bzw. eingeprägt wird, wobei mittels des zweiten transparenten Formeinsatz als 134 eine Mikrostruktur auf der zweiten Beschichtung 58 angeordnet bzw. eingeprägt wird.The injection molding tool 102 has two tool halves for this purpose 138 , 140 on, especially a first half of the tool 138 and a second tool half 140 . The first half of the tool 138 and the second half of the tool 140 each have a special use 132 , 134 on, in particular a transparent mold insert 132 , 134 with microstructure. A first transparent mold insert 132 transfers the microstructure in particular to the first coating 56 , with a second transparent mold insert 134 the microstructure in particular to the second coating 58 transmits. In other words, by means of the first transparent mold insert 132 a microstructure on the first coating 56 is arranged or embossed, with a microstructure on the second coating as 134 by means of the second transparent mold insert 58 is arranged or embossed.

Die erste Werkzeughälfte 138 und die zweite Werkzeughälfte 140 werden bzw. sind zur Ausbildung der Beschichtungen 56, 58 geschlossen, wobei eine Trennebene 142 zwischen den zwei Werkzeughälften 138, 140 ausgebildet ist. Durch die Platzierung der lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 mit der Mikrostruktur 40 und dem Rahmen 46 wird ein Hohlraum 136 ausgebildet, wobei der Hohlraum 136 die Form der Beschichtungen 56, 58 aufweist. In den Hohlraum 136 wird nun durch einen Anguss 144 Kunststoff zur Ausbildung der Beschichtungen 56, 58 eingespritzt. Der Hohlraum 136 zur Ausbildung der Beschichtungen 56, 58 ist begrenzt durch die erste Werkzeughälfte 138, die zweite Werkzeughälfte 140, die erste lichtdurchlässige Abdeckung 42 und die zweite lichtdurchlässige Abdeckung 44 und dem Rahmen 46. Der Hohlraum 136 zur Ausbildung der ersten Beschichtung 56 und der zweiten Beschichtung 58 ist insbesondere als ein Hohlraum 136 ausgebildet, wobei der Hohlraum für die erste Beschichtung 56 der Hohlraum für die zweite Beschichtung 58 insbesondere durch einen Kanal, insbesondere durch bzw. an dem Rahmen 46 entlang, verbunden ist.The first half of the tool 138 and the second half of the tool 140 are or are to form the coatings 56 , 58 closed, with a parting line 142 between the two mold halves 138 , 140 is trained. By placing the translucent covers 42 , 44 with the microstructure 40 and the frame 46 becomes a cavity 136 formed, the cavity 136 the shape of the coatings 56 , 58 having. In the cavity 136 is now through a sprue 144 Plastic for forming the coatings 56 , 58 injected. The cavity 136 for the formation of the coatings 56 , 58 is limited by the first half of the tool 138 , the second half of the tool 140 , the first translucent cover 42 and the second transparent cover 44 and the frame 46 . The cavity 136 to form the first coating 56 and the second coating 58 is in particular as a cavity 136 formed, the cavity for the first coating 56 the cavity for the second coating 58 in particular through a channel, in particular through or on the frame 46 along, connected.

Auf der gegenüberliegenden Seite des transparenten Formeinsatzes 132, 134 mit Mikrostruktur in Bezug zu den Beschichtungen 56, 58 bzw. zu dem Hohlraum 136 zur Ausbildung der Beschichtungen 56, 58 sind jeweils eine oder mehrere UV-Quellen 146, 148, insbesondere Quellen zum Aussenden von ultraviolettem Licht, insbesondere eine erste Reihe von UV-Quellen 148 und eine zweite Reihe von UV-Quellen 148, angeordnet. Mittels den ersten UV-Quellen 146 und mittels den zweiten UV-Quellen 148 wird nun ultraviolettes Licht durch den jeweiligen transparenten Formeinsatz 132, 134 in Richtung des Beschichtungsmaterials in dem Hohlraum 136 zur Ausbildung der Beschichtungen 56, 58 gelenkt, wodurch das Beschichtungsmaterial insbesondere ausgehärtet wird. In dieser vorteilhaften Ausführung ist der erste transparente Formeinsatz 132 sowie die ersten UV-Quellen 146 in der ersten Werkzeughälfte 138 und der zweite transparente Formeinsatz 134 und die zweiten UV-Quellen 148 in der zweiten Werkzeughälfte 140 angeordnet. Somit kann insbesondere mittels des zweiten Spritzgusswerkzeug 130 ferner der achte Schritt des Aushärtens des Beschichtungsmaterials mittels UV-Licht ausgeführt werden.On the opposite side of the transparent mold insert 132 , 134 with microstructure in relation to the coatings 56 , 58 or to the cavity 136 for the formation of the coatings 56 , 58 are each one or more UV sources 146 , 148 , particularly sources for emitting ultraviolet light, particularly a first series of UV sources 148 and a second set of UV sources 148 , arranged. Using the first UV sources 146 and by means of the second UV sources 148 is now ultraviolet light through the respective transparent mold insert 132 , 134 in the direction of the coating material in the cavity 136 for the formation of the coatings 56 , 58 steered, whereby the coating material is hardened in particular. In this advantageous embodiment, the first transparent mold insert is 132 as well as the first UV sources 146 in the first half of the tool 138 and the second transparent mold insert 134 and the second UV sources 148 in the second half of the tool 140 arranged. Thus, in particular by means of the second injection molding tool 130 furthermore, the eighth step of curing the coating material by means of UV light can be carried out.

Weiterhin ist in dieser vorteilhaften Ausführung in bzw. an der zweiten Werkzeughälfte 106 ein oder mehrere Auswerfer 150 angeordnet, welche zum Auswerfen der lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 mit der holografischen Struktur 40 mit dem Rahmen 46 und mit den Beschichtungen 56, 58 verwendet werden kann. Mit anderen Worten können mittels der Auswerfer 150 die lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 mit der holografischen Struktur 40 mit dem Rahmen 46 und mit den Beschichtungen 56, 58 aus dem zweiten Spritzgusswerkzeug 130 ausgeworfen werden.Furthermore, in this advantageous embodiment, it is in or on the second tool half 106 one or more ejectors 150 arranged, which for ejecting the translucent covers 42 , 44 with the holographic structure 40 with the frame 46 and with the coatings 56 , 58 can be used. In other words, by means of the ejector 150 the translucent covers 42 , 44 with the holographic structure 40 with the frame 46 and with the coatings 56 , 58 from the second injection mold 130 be ejected.

Weiterhin können in dem bei Raumtemperatur betriebenen zweiten Spritzgusswerkzeug 130, welches beispielsweise als Lackwerkzeug ausgebildet sein kann, die beiden Außenflächen des Rahmens 46 als Dichtflächen verwendet werden, auf denen beim Schließen des Werkzeugs 130 die mikrostrukturierten Formeinsätze 132, 134 aus transparentem Kunststoff aufliegen. Die Formeinsätze 132, 134, welche beispielweise aus Cycloolefin-Copolymere (COC) oder Cycloolefin-Polymer (COP) ausgebildet sein können, weisen auf den Oberflächen durch einen Plasma-Ätzprozess in einer Vakuumkammer spezielle Antireflexstrukturen, beispielsweise die Struktur von Mottenaugen, auf, welche insbesondere durch einen anschließenden Bedampfungsprozess mit einer stabilen Si02 Schicht versiegelt werden kann. Durch die Strukturen und kratzfesten Schichten kann die Transparenz der Kunststoffscheibe verbessert, sodass die speziellen Lichtstrahlen noch besser wirken können. Hinter den Formeinsätzen 132, 134 sind ebenfalls UV-Lampen in dem Spritzgusswerkzeug 130 verbaut.Furthermore, in the second injection molding tool operated at room temperature 130 , which can be designed as a paint tool, for example, the two outer surfaces of the frame 46 can be used as sealing surfaces on which to close the mold 130 the microstructured mold inserts 132 , 134 made of transparent plastic. The mold inserts 132 , 134 which can be formed from cycloolefin copolymers (COC) or cycloolefin polymers (COP), for example, have special anti-reflective structures on the surfaces through a plasma etching process in a vacuum chamber, for example the structure of moth's eyes, which are in particular produced by a subsequent vapor deposition process can be sealed with a stable Si02 layer. Thanks to the structures and scratch-resistant layers, the transparency of the plastic pane can be improved so that the special light rays can work even better. Behind the mold inserts 132 , 134 are also UV lamps in the injection mold 130 installed.

Durch den Angusskanal 144 und einen Anschnitt in dem Rahmen 46 wird der duroplastische Kunststoff bzw. UV-Lack zur Ausbildung der Beschichtung 56, 58 eingespritzt. Mit dem Halte- bzw. Dichtrahmen wird das niedrigviskose Beschichtungsmaterial nur in den Mittelbereich auf der Ober- und Unterseite des Hologrammverbundes geführt. Ebenfalls werden die Schichtdicke und die antireflektierende Mikrostruktur sehr reproduzierbar abgeformt. Der verwendete optische UV-Lack kann beispielweise auf einer Acryl-, Epoxid-, oder Silikonharzbasis ausgebildet sein.Through the sprue 144 and a bleed in the frame 46 the thermosetting plastic or UV varnish is used to form the coating 56 , 58 injected. With the holding or sealing frame, the low-viscosity coating material is only guided into the middle area on the top and bottom of the hologram composite. The layer thickness and the anti-reflective microstructure are also very reproducible. The optical UV lacquer used can, for example, be based on an acrylic, epoxy or silicone resin base.

Sobald die Hohlräume bzw. Kavitäten komplett gefüllt sind, werden die UV-Lampen eingeschaltet und der duroplastische Lack chemisch vernetzt. Schon nach einer Zykluszeit von wenigen Sekunden sind die lichtdurchlässigen Abdeckungen 42, 44 mit der holografischen Struktur 40 mediendicht mit einem stabilen Rahmen 46 umschlossen und beidseitig mit einer antireflektierenden Beschichtung, insbesondere Lackschicht, versehen.As soon as the cavities or cavities are completely filled, the UV lamps are switched on and the thermosetting varnish is chemically crosslinked. The translucent covers are already in place after a cycle time of a few seconds 42 , 44 with the holographic structure 40 media-tight with a stable frame 46 enclosed and provided on both sides with an anti-reflective coating, in particular a lacquer layer.

9 zeigt eine schematische Darstellung einer Oberfläche eines Formeinsatzes 132, 134, insbesondere des zweiten Spritzgusswerkzeugs gemäß 8 mit einer Mikrostruktur 152 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Mit anderen Worten wird die Mikrostruktur 152 des ersten Formeinsatzes 132 und/oder des zweiten Formeinsatzes 134 dargestellt. 9 shows a schematic representation of a surface of a mold insert 132 , 134 , in particular of the second injection molding tool according to 8th with a microstructure 152 according to an embodiment of the present invention. In other words, the microstructure becomes 152 of the first mold insert 132 and / or the second mold insert 134 shown.

Die Mikrostruktur 152 kann insbesondere mehrere kleine Auswölbungen 154 aufweisen, wobei die Auswölbungen 154 insbesondere zwischen 100 nm und 500 nm voneinander entfernt sein können. Der Pfeil 156 ist als Referenz dargestellt.The microstructure 152 can in particular have several small bulges 154 have, the bulges 154 can in particular be between 100 nm and 500 nm apart. The arrow 156 is shown for reference.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102017216898 A1 [0002]

Claims

Optical element (34) comprising - a holographic structure (40), - two transparent covers (42, 44), the holographic structure (40) being arranged between the two transparent covers (42, 44), and - a frame (46 ), wherein the frame (46) is arranged on an edge of the transparent covers (42, 44) in such a way that the frame (46) and the two transparent covers (42, 44) enclose the holographic structure (40), characterized in that, that a coating (56, 58) with an anti-reflective microstructure (60, 62) is arranged on the surface (50, 54) of the transparent covers (42, 44) opposite to the holographic structure (40), the anti-reflective microstructure ( 60, 62) is arranged on the surface (64, 66) of the coating (56, 58) opposite to the transparent covers (42, 44).

Optical element (34) according to Claim 1 , characterized in that the holographic structure (40) is formed on a surface (48, 52) of one of the two transparent covers (42, 44).

Optical element (34) according to Claim 1 , characterized in that the holographic structure (40) is designed as a hologram film, the hologram film being arranged between the two transparent covers (42, 44).

Optical element (34) according to one of the preceding claims, characterized in that the optical element (34) has a first transparent cover (42) with a first surface (48) and a second surface (50) opposite to the first surface (48) ), wherein the holographic structure (40) is arranged on the first surface (48) of the first transparent covers (42), that the optical element (34) has a second transparent cover (44) with a first surface (52) and a to the first surface (52) opposite, second surface (54), wherein the first surface (52) of the second transparent cover (44) is arranged on the side of the holographic structure (40) opposite to the first transparent cover (42) .

Optical element (34) according to Claim 4 , characterized in that a first coating (56) with an anti-reflective microstructure (60) is arranged on the second surface (50) of the first transparent cover (42) and that a second coating (58) with an anti-reflective microstructure (62) the second surface (54) of the second transparent cover (44) is arranged, the antireflective microstructure (60, 62) of the coatings (56, 58) on the surface of the coatings (56, 58) opposite to the transparent covers (42, 44) ) is arranged.

Optical element (34) according to one of the previous ones Claims 4 to 5 , characterized in that the first transparent cover (42) on a second surface (50) of the first transparent cover (42) has a first outer region (68) and a first inner region (70), the frame (46) on the first outer region (68) is arranged and a first coating (56) is arranged on the inner region (70, 74) and that the second transparent cover (44) is arranged on a second surface (54) of the second transparent cover (44) a second outer region (72) and a second inner region (74), the frame (46) being arranged on the second outer region (72) and a second coating (58) being arranged on the second inner region (74) .

Optical element (34) according to one of the preceding claims, characterized in that the coating (56, 58) is designed as a UV light absorbing coating (56, 58).

Optical element (34) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one fastening element is arranged on the frame (46), the at least one fastening element being designed to attach the optical element (34) to a device, in particular to a display device (22) of a vehicle.

Optical element (34) according to one of the preceding claims, characterized in that the frame (46) for media-tight sealing of the two transparent covers (42, 44) is designed in such a way that the holographic structure is completely covered by the two transparent covers (42, 44) ) and the frame (46) is enclosed.

Display device (22) with an optical element (34) according to one of the preceding Claims 1 to 9 .

Method (80) for producing an optical element (34), comprising the following steps: providing a holographic structure (40) and two light-permeable covers (42, 44), the holographic structure (40) between the two light-permeable covers (42, 44) is arranged, arranging the transparent covers (42, 44) and the holographic structure (40) in one first injection molding tool, introduction of a plastic material to form a frame (46) around the edge of the two transparent covers (42, 44) with the holographic structure (40) such that the frame (46) and the two transparent covers (42, 44) include the holographic structure (40), arranging the light-permeable covers (42, 44) with the holographic structure (40) with the frame (46) in a second injection molding tool with two microstructured mold inserts, so that a cavity between each transparent cover (42, 44), the frame (46) and a microstructured mold insert each, introducing a coating material into the cavity, with an anti-reflective microstructure on the surface of the coating (56, 58) opposite the transparent covers (42, 44) by means of the microstructured mold insert ) is molded, removing the optical element (34).

Method (80) for producing an optical element (34) according to Claim 11 , with a step of curing the plastic material to form the frame (46) by means of UV light after the step of introducing the plastic material.

Method (80) for producing an optical element (34) according to one of the preceding Claims 11 to 12th , with a step of curing the coating material by means of UV light after the step of introducing the coating material, a step, wherein the microstructured mold insert is designed as a microstructured, transparent mold insert.

Device (100) for producing an optical element (34) according to one of the preceding Claims 1 to 9 , wherein the device (100) is designed to carry out a method (80) for producing an optical element (34) according to one of the preceding Claims 11 to 13th wherein the device (100) has a transparent mold insert (132, 134) with a microstructure (152).