DE102020000345A1 - Process for the production of a component with a structured surface - Google Patents

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DE102020000345A1
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André HEBER
Andreas Bregulla
Valentin Wolfer
Markus Klippstein
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SiOptica GmbH
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SiOptica GmbH
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
    • B29C59/022—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing characterised by the disposition or the configuration, e.g. dimensions, of the embossments or the shaping tools therefor

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einer strukturierten Oberfläche, umfassend die folgenden Schritte, Herstellung eines Bauteilrohlings, welcher das komplette Zielvolumen des Bauteils und darüber hinaus an die zu strukturierende Oberfläche des Bauteils anschließende Hilfsflächen umfasst, Strukturierung der zu strukturierenden Oberfläche des Bauteilrohlings mittels eines Werkzeuges, welches in einem Strukturierungsprozess verwendet wird, wobei der Strukturierungsprozess neben anderen Prozessschritten eine Ausrichtung des Werkzeuges gegenüber dem Bauteilrohling umfasst, Abtrennen der Hilfsflächen vom Bauteilrohling, so dass das finale Bauteil mit der strukturierten Oberfläche entsteht, wobei ferner die Hilfsflächen eine unterschiedliche durchschnittliche Dicke aufweisen, als das Bauteil.Es werden weiterhin Variationen des Verfahrens beschrieben.The invention relates to a method for producing a component with a structured surface, comprising the following steps, production of a component blank which includes the complete target volume of the component and also auxiliary surfaces adjoining the surface of the component to be structured, structuring of the surface of the component blank to be structured by means of a tool that is used in a structuring process, the structuring process including, in addition to other process steps, an alignment of the tool with respect to the component blank, separating the auxiliary surfaces from the component blank so that the final component with the structured surface is created, with the auxiliary surfaces also having a different average Thickness than the component. Variations of the method are also described.

Description

Gebiet der ErfindungField of invention

Die Erfindung liegt auf dem Bereich der Herstellung von Bauteilen mit einer strukturierten Oberfläche, insbesondere von optischen Bauteilen.The invention is in the field of manufacturing components with a structured surface, in particular optical components.

Stand der TechnikState of the art

Zur Herstellung von mit feinen Oberflächenstrukturen ausgerüsteten optischen Elementen existieren eine Vielzahl von Verfahren, wie beispielsweise Heißprägen, Nanoimprintverfahren oder auch Spritzguss.A large number of processes exist for the production of optical elements equipped with fine surface structures, such as hot stamping, nanoimprint processes or injection molding.

Entsprechende Beispiele sind in den DE 102014224402 A1 und DE 102005024860 A1 beschrieben.Corresponding examples are in the DE 102014224402 A1 and DE 102005024860 A1 described.

Beim Heißprägen ist es allerdings aus thermischen Gründen nötig, dass die zu prägende Platte größer ist, als das finale Werkstück. Ähnlich verhält es sich mit lackbasierten Nanoimprintverfahren, bei denen die genaue Dosierung des Lackes für ein in der finalen Form vorgespritztes Werkstück einen sehr hohen apparativen Aufwand erfordert und leicht, etwa durch Dickenschwankungen im Spritzguss, gestört werden kann. Auch hier ist es deutlich einfacher, eine hinreichend große Menge Lack auf eine hinreichend große Platte aufzubringen, das Werkstück optisch zu strukturieren und erst im Nachgang die finale Werkstückform herauszuarbeiten.With hot stamping, however, for thermal reasons it is necessary that the plate to be stamped is larger than the final workpiece. The situation is similar with lacquer-based nanoimprint processes, in which the exact dosage of the lacquer for a workpiece pre-sprayed in its final form requires a great deal of equipment and can easily be disturbed, for example by thickness fluctuations in injection molding. Here, too, it is much easier to apply a sufficiently large amount of paint to a sufficiently large plate, to structure the workpiece optically and only work out the final workpiece shape afterwards.

So lange die Anforderungen an das Werkstück eine entsprechende Nacharbeitung zulassen, stellen diese Anforderungen kein Problem dar.As long as the requirements on the workpiece allow for appropriate reworking, these requirements do not pose a problem.

Anders verhält es sich, wenn das Werkstück eine Außenform und/oder eine Sauberkeit erfordert, welche zum Beispiel nicht durch einen Fräsvorgang genügend gut abgebildet werden kann, und/oder wenn das Werkstück so dick ist, dass ein Ausstanzen in voller Dicke nicht möglich ist bzw. nicht die geforderte Kantengüte oder Strukturierung der Kante erbringt. Dann nämlich ist es nicht möglich, eine genügend große Platte in Materialstärke des Werkstückes zu verwenden, diese zu strukturieren und einfach im Nachgang die Werkstückform davon zu erzeugen.The situation is different if the workpiece requires an external shape and / or a cleanliness that cannot be reproduced sufficiently well, for example, by a milling process, and / or if the workpiece is so thick that it is not possible or not to be punched out to its full thickness does not provide the required edge quality or structure of the edge. Then it is not possible to use a sufficiently large plate in the material thickness of the workpiece, to structure it and then simply create the workpiece shape from it.

Das vorbeschriebene Problem ist besonders groß, wenn es sich um die Herstellung von Polycarbonat-basierten oberflächenstrukturierten Lichtleitern handelt.The problem described above is particularly great when it comes to the production of polycarbonate-based, surface-structured light guides.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einer strukturierten Oberfläche zu offenbaren, wobei ungeachtet einer nicht stanzbaren Materialdicke des Werkstückes eine für ein Herstellungsverfahren hinreichend große Oberfläche, die größer ist als die des tatsächlichen Werkstückes, gegeben ist und dennoch auch nicht fräsbare oder zumindest praktikabel nicht fräsbare Außenformen des Werkstückes ermöglicht werden.On the basis of this prior art, the object of the invention is to disclose a method for manufacturing a component with a structured surface, with a surface that is sufficiently large for a manufacturing method and larger than that of the actual workpiece, regardless of a non-punchable material thickness of the workpiece, is given and yet non-millable or at least practically non-millable external shapes of the workpiece are also made possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von einem Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einer strukturierten Oberfläche, umfassend die folgenden Schritte,

  • - Herstellung eines Bauteilrohlings, welcher das komplette Zielvolumen des Bauteils und darüber hinaus an die zu strukturierende Oberfläche des Bauteils anschließende Hilfsflächen umfasst, (es kann je nach Definition auch nur genau eine Hilfsfläche sein)
  • - Strukturierung der zu strukturierenden Oberfläche des Bauteilrohlings mittels eines Werkzeuges, welches in einem Strukturierungsprozess verwendet wird, wobei der Strukturierungsprozess neben anderen Prozessschritten eine Ausrichtung des Werkzeuges gegenüber dem Bauteilrohling umfasst,
  • - Abtrennen der Hilfsflächen vom Bauteilrohling, so dass das finale Bauteil mit der strukturierten Oberfläche entsteht,
  • - wobei die Hilfsflächen eine unterschiedliche durchschnittliche Dicke aufweisen, als das Bauteil.
According to the invention, this object is achieved by a method for producing a component with a structured surface, comprising the following steps,
  • - Production of a component blank, which includes the complete target volume of the component and also auxiliary surfaces adjoining the surface of the component to be structured (depending on the definition, it can also be exactly one auxiliary surface)
  • Structuring of the surface of the component blank to be structured by means of a tool which is used in a structuring process, the structuring process including, in addition to other process steps, an alignment of the tool with respect to the component blank,
  • - Separation of the auxiliary surfaces from the component blank so that the final component with the structured surface is created,
  • - The auxiliary surfaces have a different average thickness than the component.

Die Herstellung des Bauteilrohlings kann beispielsweise im Spritzguss erfolgen.
Als Strukturierungsprozess der zu strukturierenden Oberfläche kommen insbesondere, aber nicht ausschließlich Heißpräge- und Nanoimprintverfahren in Frage.The component blank can be produced, for example, by injection molding.
Particularly, but not exclusively, hot stamping and nanoimprint processes come into consideration as the structuring process of the surface to be structured.

Bevorzugt weisen die Hilfsflächen eine geringere durchschnittliche Dicke auf, als das Bauteil.
Sie können einerseits nahtlos in die zu strukturierende Oberfläche des Bauteils übergehen. Dann würde beispielsweise ein auf der zu strukturierenden Oberfläche aufgetragener Lack sich bis auf die Hilfsflächen ausbreiten und die Endform des Bauteils komplett bedecken, insbesondere auch ohne an den Schmalseiten des Bauteils oder Bauteilrohlings herunterzulaufen.The auxiliary surfaces preferably have a smaller average thickness than the component.
On the one hand, they can merge seamlessly into the surface of the component to be structured. Then, for example, a paint applied to the surface to be structured would spread to the auxiliary surfaces and completely cover the final shape of the component, in particular without running down the narrow sides of the component or component blank.

Andererseits ist es auch denkbar, dass die Hilfsflächen mit einem den Strukturierungsprozess unterstützenden Einkerbung oder Erhebung in die zu strukturierende Oberfläche des Bauteils übergehen. Hiermit würde z.B. sich ausbreitender Lack in gewissem Maße gestoppt. Geometrisch ist dann die unterstützende Einkerbung oder Erhebung unbedingt der oder den Hilfsflächen zuzuordnen, falls sie nicht im Bauteil selbst vorhanden sein dürfen.On the other hand, it is also conceivable that the auxiliary surfaces merge into the surface of the component to be structured with a notch or elevation that supports the structuring process. This would, for example, stop spreading varnish to a certain extent. Geometrically, the supporting notch or elevation is then necessarily the or to be assigned to the auxiliary surfaces if they are not allowed to be present in the component itself.

Das erfindungsgemäße Verfahren offenbart seine Vorteile weiterhin dann, wenn die Dicke der Hilfsflächen so gewählt ist, dass diese spanlos vom Bauteil abgetrennt werden können, beispielsweise in einem Ausstanzprozess.The method according to the invention also reveals its advantages when the thickness of the auxiliary surfaces is selected so that they can be separated from the component without cutting, for example in a punching process.

Für den Fall von Polycarbonat als Material ist es derzeit nicht möglich, mit für optische Anwendungen vertretbarer Kantenqualität und gleichzeitig vertretbarem Aufwand ein Werkstück aus einer 2 mm dicken Platte auszustanzen. Demgegenüber ist es kein Problem, eine dicke von 0.3 mm dieses Materials auszustanzen. So könnten beispielsweise die Hilfsflächen durchschnittliche Dicke von 0.3 mm aufweisen, während das Bauteil durchschnittliche Dicke von 2 mm hat.
Andere Materialien wie PMMI, COP, PMMA etc. können ebenso verwendet werden.
Wenn es sich bei dem Bauteil nicht um optische Elemente handelt, sind auch noch ganz andere Materialien wie etwa Glas, Metalle, Holz, andere Plastikmaterialien oder ähnliches denkbar.In the case of polycarbonate as the material, it is currently not possible to punch out a workpiece from a 2 mm thick plate with an edge quality that is justifiable for optical applications and at the same time justifiable effort. In contrast, it is not a problem to punch out a thickness of 0.3 mm of this material. For example, the auxiliary surfaces could have an average thickness of 0.3 mm, while the component has an average thickness of 2 mm.
Other materials such as PMMI, COP, PMMA etc. can also be used.
If the component is not an optical element, completely different materials such as glass, metals, wood, other plastic materials or the like are also conceivable.

Ferner ist es hilfreich, wenn der Prozessteilschritt des Ausrichtens anhand optischer oder mechanischer Markierungen durchgeführt wird.
Dazu ist es denkbar, dass im Bauteilrohling bereits bei dessen Fertigung, etwa im Spritzguss, innerhalb der Hilfsflächen Ausrichtmarken eingebracht werden, an Hand derer über eine oder mehrere Kameras der strukturierende Werkzeugeinsatz relativ zum Bauteilrohling ausgerichtet wird.
Alternativ ist es möglich, dass Ausrichtmarken -soweit nicht störend- direkt im oder am finalen Bauteil angeordnet sind, welche bereits während der Herstellung des Bauteilrohlings ausgeformt werden.
Wiederum eine andere Variante sieht vor, dass die besagte Ausrichtung rein mechanisch geschieht, etwa an bereits vollständig und final ausgeformten Außenkanten bzw. -ecken des Bauteils noch im Bauteilrohling.It is also helpful if the process sub-step of alignment is carried out using optical or mechanical markings.
For this purpose, it is conceivable that alignment marks are introduced within the auxiliary surfaces in the component blank during its production, for example in injection molding, with the aid of which the structuring tool insert is aligned relative to the component blank via one or more cameras.
As an alternative, it is possible for alignment marks - if not disruptive - to be arranged directly in or on the final component, which are already formed during the production of the component blank.
Yet another variant provides that the aforementioned alignment occurs purely mechanically, for example on outer edges or corners of the component that are already completely and finally formed while still in the component blank.

Regelhaft wird die Oberfläche des Werkzeuges mit der strukturgebenden Fläche größer sein als die zu strukturierende Oberfläche der finalen Bauteilform und die besagte Oberfläche des Werkzeuges kommt während des Strukturierungsprozesses mindestens teilweise mit den Hilfsflächen in Kontakt.As a rule, the surface of the tool with the structuring surface will be larger than the surface to be structured of the final component shape and the said surface of the tool comes at least partially into contact with the auxiliary surfaces during the structuring process.

Wenn der Strukturierungsprozess das Verfahren des Heißprägens umfasst, müssen die Hilfsflächen des Bauteilrohlings genügend groß sein, um eine randfertige Strukturierung der zu strukturierenden Oberfläche des Bauteilrohlings zu erlauben, indem diese genügend Wärme ableiten, um ein strukturtreues Abkühlen der heißgeprägten Strukturen an den äußeren Rändern der zu strukturierenden Oberfläche zu ermöglichen.If the structuring process includes the process of hot stamping, the auxiliary surfaces of the component blank must be large enough to allow a ready-to-edge structuring of the surface of the component blank to be structured by dissipating enough heat to allow the hot-stamped structures to cool true to the structure at the outer edges to enable structuring surface.

Dies wird je nach Größen- und Temperaturverhältnissen am Bauteilrohling Hilfsflächenlängen -gemessen senkrecht zu ihren jeweiligen Anknüpfungskanten des finalen Bauteils- von wenigen bis einigen Zentimetern erfordern.Depending on the size and temperature conditions on the component blank, this will require auxiliary surface lengths - measured perpendicular to their respective connecting edges of the final component - of a few to a few centimeters.

Für den Fall, dass der Strukturierungsprozess ein Nano-Imprintverfahren (wie etwa ein Rolle-zu-Platte, Platte-zu-Platte oder auch Rolle-zu-Rolle-Verfahren) umfasst, bei welchem ein Lack auf den Bauteilrohling aufgetragen wird, der sich im Laufe des Strukturierungsprozesses (oder dessen Vorbereitung) auch auf die Hilfsflächen erstreckt, wobei nachfolgend der Lack mittels der Oberfläche des Werkzeuges mit der strukturgebenden Fläche strukturiert und abschließend durch eine Strahlung oder durch Wärme ausgehärtet wird, verbleibt regelhaft beim Abtrennen der Hilfsflächen vom Bauteilrohling ein Teil des Lackes auf den Hilfsflächen.In the event that the structuring process includes a nano-imprint process (such as a roll-to-plate, plate-to-plate or roll-to-roll process), in which a lacquer is applied to the component blank, which is in the course of the structuring process (or its preparation) also extends to the auxiliary surfaces, with the paint subsequently being structured by means of the surface of the tool with the structuring surface and finally cured by radiation or heat, a part usually remains when the auxiliary surfaces are separated from the component blank of the paint on the auxiliary surfaces.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst von einem Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einer strukturierten Oberfläche, umfassend die folgenden Schritte,

  • - Herstellung eines Bauteilrohlings im Heißprägeverfahren, wobei
    1. i. der Bauteilrohling das komplette Zielvolumen des Bauteils und darüber hinaus an die zu strukturierende Oberfläche des Bauteils anschließende Hilfsflächen umfasst, (es kann auch genau nur eine Hilfsfläche sein), und wobei
    2. ii. im selben Prozessschritt der Herstellung des Bauteilrohlings die Strukturierung der zu strukturierenden Oberfläche des Bauteilrohlings mittels eines Werkzeuges stattfindet,
  • - Abtrennen der Hilfsflächen vom Bauteilrohling, so dass das finale Bauteil mit der strukturierten Oberfläche entsteht,
wobei die Hilfsflächen eine unterschiedliche durchschnittliche Dicke aufweisen, als das Bauteil.
Die weiter oben beschriebenen Ausgestaltungen, insbesondere in Bezug auf das Heißprägen, sind hierzu sinngemäß anwendbar und werden aus Redundanzgründen her nicht wiederholt.The object of the invention is also achieved by a method for producing a component with a structured surface, comprising the following steps,
  • - Production of a component blank in the hot stamping process, wherein
    1. i. the component blank comprises the complete target volume of the component and, in addition, auxiliary surfaces adjoining the surface of the component to be structured (it can also be precisely only one auxiliary surface), and wherein
    2. ii. In the same process step of the production of the component blank, the structuring of the surface of the component blank to be structured takes place by means of a tool,
  • - Separation of the auxiliary surfaces from the component blank so that the final component with the structured surface is created,
wherein the auxiliary surfaces have a different average thickness than the component.
The refinements described above, in particular with regard to hot stamping, can be used accordingly for this purpose and will not be repeated for reasons of redundancy.

Schließlich ist es bei besonders anspruchsvollen Anwendungen auch denkbar, dass das Bauteil ein plattenförmiger optischer Lichtleiter ist, der an mindestens einer seiner Großflächen eine besagte strukturierte Oberfläche aufweist, wobei ferner an mindestens einer der Schmalflächen des Lichtleiters eine Einkoppelstruktur vorhanden ist, die sich nicht auch auf die Abtrennkanten der Hilfsflächen erstreckt. Hier zahlt es sich aus, dass die durchschnittliche Dicke der Hilfsflächen kleiner, in der Regel sogar deutlich kleiner, ist als die durchschnittliche Dicke des Bauteils. Somit wird die überwiegende Fläche einer solchen Schmalseite die beabsichtigte Einkoppelstruktur aufweisen, und nur ein kleinerer Teil von höchstens der Hälfte, bevorzugt weniger als einem Viertel wird diese Struktur nicht exhibieren, eben weil es sich dabei um die Schnittkante der Hilfsfläche handelt.
Bei der Einkoppelstruktur kann es sich beispielsweise um lentikularartige Strukturen oder sich wiederholende prismatische oder prismenartige Strukturen handeln.Finally, in particularly demanding applications, it is also conceivable that the component is a plate-shaped optical light guide which has a said structured surface on at least one of its large surfaces, with a coupling structure also being present on at least one of the narrow surfaces of the light guide, which is not also present extends the separating edges of the auxiliary surfaces. Here it pays off that the The average thickness of the auxiliary surfaces is smaller, as a rule even significantly smaller, than the average thickness of the component. Thus, the predominant area of such a narrow side will have the intended coupling structure, and only a smaller part of at most half, preferably less than a quarter, will not exhibit this structure, precisely because it is the cut edge of the auxiliary surface.
The coupling structure can, for example, be lenticular-like structures or repeating prismatic or prism-like structures.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst von einem Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einer strukturierten Oberfläche im Nano-Imprintverfahren, umfassend die folgenden Schritte,

  • - Herstellung eines Bauteilrohlings, welcher an der zu strukturierenden Oberfläche des Bauteils eine räumliche Aussparung aufweist, wobei diese Aussparung tief genug ist, um eine definierte Menge flüssigen, aushärtbaren Lackes aufzunehmen,
  • - Strukturierung des flüssigen, aushärtbaren Lackes mittels einer strukturierenden Oberfläche eines Werkzeuges, wobei der Strukturierungsprozess neben anderen Prozessschritten eine Ausrichtung des Werkzeuges gegenüber dem Bauteilrohling umfasst,
  • - Aushärten des Lackes mittels einer Strahlung und Entfernen des Werkzeuges vom nunmehr fertigen Bauteil,
  • - wobei die räumliche Aussparung und die Menge des Lackes so gewählt sind, dass nach Aushärtung des Lackes mit der damit einhergehenden Schrumpfung des selbigen die finale Bauteilform (innerhalb vorgebbarer Toleranzen) erreicht ist.

Der Vorteil dieser Variante ist, dass die Dosierung und Ausbringung des Lackes quasi in einer Art „Badewanne“ erfolgen und damit ein „Overflow“ des Lacks über die Kanten in der Regel vermieden wird.
Eine Ausrichtung der strukturierenden Oberfläche des Werkzeuges kann auch hier wie oben beschrieben optisch oder mechanisch erfolgen.The object of the invention is also achieved by a method for producing a component with a structured surface using the nano-imprint method, comprising the following steps,
  • - Production of a component blank which has a spatial recess on the surface of the component to be structured, this recess being deep enough to accommodate a defined amount of liquid, curable paint,
  • Structuring of the liquid, curable lacquer by means of a structuring surface of a tool, the structuring process including, in addition to other process steps, an alignment of the tool with respect to the component blank,
  • - curing of the paint by means of radiation and removal of the tool from the now finished component,
  • - The spatial recess and the amount of paint are selected so that after the paint has hardened with the associated shrinkage of the same, the final component shape (within specifiable tolerances) is achieved.

The advantage of this variant is that the paint is metered and applied in a kind of "bathtub", which generally prevents the paint from overflowing over the edges.
The structuring surface of the tool can also be aligned optically or mechanically as described above.

Schließlich gewinnt das erfindungsgemäße Verfahren besondere Bedeutung, wenn das Bauteil 1 ein plattenförmiger optischer Lichtleiter ist, welcher auf mindestens einer der Großflächen Auskoppelelemente 7 als strukturierte Oberfläche 2 aufweist, wobei der Lichtleiter für durch seine Großflächen hindurchdringendes Licht zu mindestens 70% transparent ist, wobei der Lichtleiter in einer Beleuchtungseinrichtung für einen Bildschirm, die in mindestens zwei Betriebsarten B1 für einen freien Sichtmodus und B2 für einen eingeschränkten Sichtmodus betrieben werden kann, verwendet wird, wobei die Beleuchtungseinrichtung folgende Komponenten umfasst:

  • - eine flächenartig ausgedehnte Hintergrundbeleuchtung, die Licht in einen eingeschränkten Winkelbereich abstrahlt,
  • - den besagten Lichtleiter, wobei dieser in Betrachtungsrichtung vor der Hintergrundbeleuchtung gelegenen ist,
  • - seitlich an Schmalseiten des Lichtleiters angeordnete Leuchtmittel,
  • - wobei die Auskoppelelemente 7 in ihrer Anzahl pro Fläche und in ihrer Ausdehnung derart gewählt sind, dass der Lichtleiter auf mindestens 50% seiner Fläche einen durchschnittlichen Haze-Wert kleiner als 10%, bevorzugt 7%, aufweist, gemessen gemäß ASTM D1003, wodurch das von der Hintergrundbeleuchtung mindestens in der Betriebsart B2 in einen eingeschränkten Winkelbereich abgestrahlte Licht beim Durchgang durch den Lichtleiter höchstens geringfügig außerhalb des besagten Winkelbereichs gestreut wird,
  • - wobei ferner eine Verteilung der Auskoppelelemente 7 auf mindestens einer der Großflächen des Lichtleiters so vorgegeben ist, dass von den Leuchtmitteln in den Lichtleiter eingestrahltes und von den Auskoppelelementen 7 aus dem Lichtleiter ausgekoppeltes Licht die folgenden Bedingung erfüllt:
    • - die aus dem Lichtleiter ausgekoppelte Lichtmenge wird nicht zu gleichen Teilen in Richtung Hintergrundbeleuchtung und in die entgegengesetzte Richtung ausgekoppelt, sondern eine der vorgenannten Richtungen wird mit mehr als der Hälfte der ausgekoppelten Lichtmenge beaufschlagt,
  • - wobei in der Betriebsart B2 die Hintergrundbeleuchtung ein- und die Leuchtmittel ausgeschaltet sind, und wobei in der Betriebsart B1 mindestens die Leuchtmittel eingeschaltet sind.
Finally, the method according to the invention gains particular importance when the component 1 is a plate-shaped optical light guide which decouples on at least one of the large areas 7th as a structured surface 2 wherein the light guide is transparent to at least 70% for light penetrating through its large areas, the light guide in a lighting device for a screen operating in at least two operating modes B1 can be operated for a free viewing mode and B2 for a restricted viewing mode, is used, wherein the lighting device comprises the following components:
  • - an extensive backlight that emits light in a restricted angular range,
  • - said light guide, which is located in front of the backlight in the viewing direction,
  • - illuminants arranged laterally on the narrow sides of the light guide,
  • - The decoupling elements 7th are selected in their number per area and in their extension such that the light guide has an average haze value of less than 10%, preferably 7%, on at least 50% of its area, measured in accordance with ASTM D1003, which means that the background lighting is at least in the operating mode B2 light emitted in a restricted angular range is scattered at most slightly outside of said angular range when passing through the light guide,
  • - In addition, a distribution of the decoupling elements 7th is specified on at least one of the large areas of the light guide in such a way that the light emitted by the lighting means into the light guide and from the decoupling elements 7th Light decoupled from the light guide fulfills the following condition:
    • - The amount of light decoupled from the light guide is not decoupled equally in the direction of the background lighting and in the opposite direction, but one of the aforementioned directions is exposed to more than half of the amount of light decoupled,
  • - where in the operating mode B2 the backlight is on and the lights are off, and in the operating mode B1 at least the lamps are switched on.

In Verbindung mit einem transmissiven Bildgeber, wie etwa einem LCD-Bildschirm, entsteht ein Bildschirm, der Umschaltung zwischen einer Betriebsart mit Sichtschutzeffekt und einer Betriebsart ohne Sichtschutzeffekt erlaubt. Anordnungen dieser Art sind beispielsweise beschrieben in der WO 2019/034557 A1 oder WO 2019/002496 A1 der Anmelderin.In conjunction with a transmissive image generator, such as an LCD screen, a screen is created which allows switching between an operating mode with a privacy screen effect and an operating mode without a privacy screen effect. Arrangements of this type are described, for example, in US Pat WO 2019/034557 A1 or WO 2019/002496 A1 of the applicant.

Grundsätzlich bleibt die Leistungsfähigkeit der Erfindung erhalten, wenn die vorbeschriebenen Parameter in bestimmten Grenzen variiert werden.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.In principle, the performance of the invention is retained if the parameters described above are varied within certain limits.
It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below are not only used in the specified combinations, but can also be used in other combinations or on their own without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung wird im Folgenden an Hand von Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale zeigen, näher erläutert. Es zeigt

  • 1 eine Prinzipskizze zur Illustration eines beispielhaften Bauteils, in Draufsicht,
  • 2 eine Prinzipskizze zur Illustration eines beispielhaften Bauteilrohlings, in Draufsicht,
  • 3 eine Prinzipskizze zur Illustration eines beispielhaften Bauteilrohlings, in Seitenansicht,
  • 4 eine Prinzipskizze zur Illustration des erfindungsgemäßen Verfahrens, hier des Prozessschrittes der Erzeugung der strukturierten Oberfläche, in Seitenansicht,
  • 5 eine Prinzipskizze zur Illustration eines beispielhaften Bauteilrohlings nach der Erzeugung der strukturierten Oberfläche, in Seitenansicht,
  • 6 eine Prinzipskizze zur Illustration des erfindungsgemäßen Verfahrens, hier des Prozessschrittes der zum Abschneiden der Hilfsflächen, in Seitenansicht,
  • 7 eine Prinzipskizze zur Illustration eines beispielhaften fertiggestellten Bauteils, in Seitenansicht,
  • 8 eine Prinzipskizze zur Illustration einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Nutzung eines Heißprägeprozesses, in Seitenansicht, sowie
  • 9 eine Prinzipskizze zur Illustration einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Nutzung eines Nanoimprintprozesses, in Seitenansicht.
The invention is explained in more detail below with reference to drawings, which also show features essential to the invention. It shows
  • 1 a schematic diagram to illustrate an exemplary component, in plan view,
  • 2 a schematic diagram to illustrate an exemplary component blank, in plan view,
  • 3 a schematic diagram to illustrate an exemplary component blank, in side view,
  • 4th a schematic diagram to illustrate the method according to the invention, here the process step of generating the structured surface, in side view,
  • 5 a schematic diagram to illustrate an exemplary component blank after the creation of the structured surface, in side view,
  • 6th a schematic diagram to illustrate the method according to the invention, here the process step for cutting off the auxiliary surfaces, in side view,
  • 7th a schematic diagram to illustrate an exemplary completed component, in side view,
  • 8th a schematic diagram to illustrate a further variant of the method according to the invention using a hot stamping process, in side view, and
  • 9 a schematic diagram to illustrate a further variant of the method according to the invention using a nanoimprint process, in side view.

Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu und geben lediglich Prinzipdarstellungen wieder.
In 1 ist also eine Prinzipskizze zur Illustration eines beispielhaften Bauteils 1 -in Draufsicht- zu sehen. Auf der Oberfläche des Bauteils 1 befindet sich die gewünschte strukturierte Oberfläche 2, beispielsweise bestehend aus einer Vielzahl von Mikrolinsen oder Mikroprismen, die wenige bis einige Mikrometer ausgedehnt sein können. Andere Ausgestaltungen sind selbstredend möglich. An der unteren Schmalseite des Werkstückes befindet sich eine optische Einkoppelstruktur 6, beispielsweise in Form von Lentikularen oder prismenartige Strukturen. Deren Dimensionen (Höhe, Breite, Periode, Durchmesser) liegen ebenfalls in der Größenordnung von einigen Mikrometer bis einigen zehn Mikrometern.
2 zeigt nunmehr eine Prinzipskizze zur Illustration eines beispielhaften Bauteilrohlings 3, ebenfalls in Draufsicht. Das im Bauteilrohling 3 enthaltene komplette Volumen des Bauteils 1 ist mit der Strichpunktlinie angedeutet. Zusätzlich hierzu sind die schraffierten Hilfsflächen 4 vorhanden. In diesem Falle gehen diese nahtlos in die Oberfläche des Bauteils 1 über, so dass der Bauteilrohling 3 eine plane Oberfläche aufweist.
Weiterhin gibt die 3 eine Prinzipskizze zur Illustration des beispielhaften Bauteilrohlings 3 in Seitenansicht wieder. Hier ist zu erkennen, dass sich die Einkoppelstruktur 6 an der unteren Schmalseite flächig befindet, sich jedoch nicht auf die Schmalseiten der Hilfsflächen 4 erstreckt, weil sie sonst ohnehin beim Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens mit abgeschnitten werden würden. Auch zu erkennen ist klar, dass erfindungsgemäß die durchschnittliche Dicke der Hilfsflächen 4 deutlich kleiner ist, als die des Bauteils 1 (gesamte Dicke). The drawings are not true to scale and only represent basic representations.
In 1 is therefore a schematic diagram to illustrate an exemplary component 1 - seen in plan view. On the surface of the component 1 the desired structured surface is located 2 , for example consisting of a large number of microlenses or microprisms that can be extended from a few to a few micrometers. Other configurations are of course possible. There is an optical coupling structure on the lower narrow side of the workpiece 6th , for example in the form of lenticular or prism-like structures. Their dimensions (height, width, period, diameter) are also in the order of a few micrometers to a few tens of micrometers.
2 now shows a schematic diagram to illustrate an exemplary component blank 3 , also in plan view. That in the component blank 3 contained complete volume of the component 1 is indicated with the dash-dotted line. In addition to this are the hatched auxiliary areas 4th available. In this case, these go seamlessly into the surface of the component 1 over so that the component blank 3 has a flat surface.
Furthermore there is the 3 a schematic diagram to illustrate the exemplary component blank 3 in side view again. It can be seen here that the coupling structure 6th is flat on the lower narrow side, but not on the narrow sides of the auxiliary surfaces 4th extends because they would otherwise be cut off anyway when the method according to the invention is running. It is also clear that, according to the invention, the average thickness of the auxiliary surfaces 4th is significantly smaller than that of the component 1 (entire thickness).

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Bauteils 1 mit einer strukturierten Oberfläche 2, umfasst die folgenden Schritte,

  • - Herstellung eines Bauteilrohlings 3, welcher das komplette Zielvolumen des Bauteils 1 und darüber hinaus an die zu strukturierende Oberfläche 2 des Bauteils anschließende Hilfsflächen 4 umfasst, (es kann je nach Definition auch nur genau eine Hilfsfläche 4 sein)
  • - Strukturierung der zu strukturierenden Oberfläche 2 des Bauteilrohlings 3 mittels eines Werkzeuges 5, welches in einem Strukturierungsprozess verwendet wird, wobei der Strukturierungsprozess neben anderen Prozessschritten eine Ausrichtung des Werkzeuges 5 gegenüber dem Bauteilrohling 3 umfasst,
  • - Abtrennen der Hilfsflächen 4 vom Bauteilrohling 3, so dass das finale Bauteil 1 mit der strukturierten Oberfläche 2 entsteht,
  • - wobei die Hilfsflächen 4 eine unterschiedliche durchschnittliche Dicke aufweisen, als das Bauteil 1.
The method according to the invention for producing a component 1 with a structured surface 2 , includes the following steps,
  • - Production of a component blank 3 , which is the complete target volume of the component 1 and also to the surface to be structured 2 auxiliary surfaces of the component 4th includes, (depending on the definition, only exactly one auxiliary surface 4th being)
  • - Structuring the surface to be structured 2 of the component blank 3 by means of a tool 5 , which is used in a structuring process, the structuring process, in addition to other process steps, an alignment of the tool 5 compared to the component blank 3 includes,
  • - Separation of the auxiliary surfaces 4th from the component blank 3 so that the final component 1 with the structured surface 2 arises,
  • - where the auxiliary surfaces 4th have a different average thickness than the component 1 .

Im folgenden Beispiel mit Bezug auf die Zeichnungen 4 bis 8 wird als Strukturierungsprozess der zu strukturierenden Oberfläche 2 ein Heißprägeverfahren angewendet, bei dem der Bauteilrohling 3 wie vorbeschrieben per Spritzguss vorab hergestellt wurde.In the following example with reference to the drawings 4th until 8th is used as the structuring process of the surface to be structured 2 a hot stamping process is used in which the component blank 3 was manufactured in advance by injection molding as described above.

Die 4 zeigt eine Prinzipskizze zur Illustration des erfindungsgemäßen Verfahrens, hier des Prozessschrittes der Erzeugung der strukturierten Oberfläche mittels des heiß prägenden Werkzeuges 5, wiederum in Seitenansicht. Durch die für das jeweilige Material hinreichend heiße Einprägung des Werkzeuges 5 in die Oberfläche des Bauteilrohlings 3 entsteht die strukturierte Oberfläche 2.the 4th shows a schematic diagram to illustrate the method according to the invention, here the process step of generating the structured surface by means of the hot stamping tool 5 , again in side view. Due to the hot stamping of the tool, which is sufficiently hot for the respective material 5 into the surface of the component blank 3 the structured surface is created 2 .

Ferner ist es hilfreich, wenn der Prozessteilschritt des Ausrichtens des Werkzeugs 5 gegenüber dem Bauteilrohling 3 anhand optischer oder mechanischer Markierungen durchgeführt wird.
Dazu ist es denkbar, dass im Bauteilrohling 3 bereits bei dessen Fertigung, etwa im Spritzguss, innerhalb der Hilfsflächen 4 Ausrichtmarken eingebracht werden, an Hand derer über eine oder mehrere Kameras der strukturierende Werkzeugeinsatz des Werkzeugs 5 relativ zum Bauteilrohling 3 ausgerichtet wird.It is also helpful if the process substep of aligning the tool 5 compared to the component blank 3 is carried out using optical or mechanical markings.
For this purpose it is conceivable that in the component blank 3 already during its production, for example in injection molding, within the auxiliary surfaces 4th Alignment marks are introduced, on the basis of which, via one or more cameras, the structuring tool insert of the tool 5 relative to the component blank 3 is aligned.

Alternativ ist es möglich, dass Ausrichtmarken -soweit nicht störend- direkt im oder am finalen Bauteil 1 im Bauteilrohling 3 angeordnet sind, welche bereits während der Herstellung des Bauteilrohlings 3 ausgeformt werden.
Wiederum eine andere Variante sieht vor, dass die besagte Ausrichtung rein mechanisch geschieht, etwa an bereits vollständig und final ausgeformten Außenkanten bzw. -ecken des Bauteils 1 noch im Bauteilrohling 3.Alternatively, it is possible that alignment marks - so far not disruptive - directly in or on the final component 1 in the component blank 3 are arranged, which already during the production of the component blank 3 be shaped.
Yet another variant provides that the aforementioned alignment occurs purely mechanically, for example on outer edges or corners of the component that have already been completely and finally formed 1 still in the component blank 3 .

Regelhaft wird die Oberfläche des Werkzeuges 5 mit der strukturgebenden Fläche und weiteren Flächenanteilen größer sein als die zu strukturierende Oberfläche 2 der finalen Bauteilform des Bauteils 1. Die ist in 4 gut zu erkennen.
Die besagte Oberfläche des Werkzeuges 5 kommt regelhaft während des Strukturierungsprozesses mindestens teilweise mit den Hilfsflächen 4 in Kontakt.The surface of the tool becomes regular 5 with the structuring surface and further surface proportions be larger than the surface to be structured 2 the final component shape of the component 1 . It's in 4th clearly visible.
The said surface of the tool 5 usually comes at least partially with the auxiliary surfaces during the structuring process 4th in contact.

Ferner zeigt 5 eine Prinzipskizze zur Illustration eines beispielhaften Bauteilrohlings 3 nach der Erzeugung der strukturierten Oberfläche 2, in Seitenansicht. Zu erkennen ist die strukturierte Oberfläche 2, welche hier beispielsweise aus einer Reihe von (übertrieben groß gezeichneten) Mikroprismen 7 besteht.Also shows 5 a schematic diagram to illustrate an exemplary component blank 3 after the creation of the structured surface 2 , in side view. The structured surface can be seen 2 which here, for example, consist of a series of (exaggeratedly large) microprisms 7th consists.

Weiterhin ist in 6 eine Prinzipskizze zur Illustration des Prozessschrittes des Abtrennens der Hilfsflächen 4 vom Bauteilrohling 3 in Seitenansicht zu sehen.
Die Dicke der Hilfsflächen 4 ist in diesem Beispiel vorteilhaft so gewählt, dass diese spanlos vom Bauteil 1 abgetrennt werden können, beispielsweise in 6 dargestellten Ausstanzprozess mit einem entsprechenden Stanzwerkzeug 8. Die Schneiden des Stanzwerkzeuges 8 werden lediglich soweit in den Bauteilrohling 3 eingebracht, dass sie die Hilfsflächen 4 abtrennen.Furthermore, in 6th a schematic diagram to illustrate the process step of separating the auxiliary surfaces 4th from the component blank 3 seen in side view.
The thickness of the auxiliary surfaces 4th is advantageously selected in this example so that it is removed from the component without cutting 1 can be separated, for example in 6th shown punching process with a corresponding punching tool 8th . The cutting edges of the punching tool 8th are only so far in the component blank 3 introduced that they are the auxiliary surfaces 4th split off.

Für den Fall von Polycarbonat als Material ist es derzeit nicht möglich, mit für optische Anwendungen vertretbarer Kantenqualität und gleichzeitig vertretbarem Aufwand ein Werkstück aus einer 2 mm dicken Platte auszustanzen. Demgegenüber ist es kein Problem, eine dicke von 0.3 mm dieses Materials auszustanzen. So könnten beispielsweise die Hilfsflächen 4 durchschnittliche Dicke von 0.3 mm aufweisen, während das Bauteil 1 durchschnittliche Dicke von 2 mm hat.In the case of polycarbonate as the material, it is currently not possible to punch out a workpiece from a 2 mm thick plate with an edge quality that is justifiable for optical applications and at the same time justifiable effort. In contrast, it is not a problem to punch out a thickness of 0.3 mm of this material. For example, the auxiliary surfaces 4th average thickness of 0.3 mm, while the component 1 has an average thickness of 2 mm.

Wenn der Strukturierungsprozess wie hier im Beispiel das Verfahren des Heißprägens umfasst, müssen die Hilfsflächen 4 des Bauteilrohlings 3 genügend groß sein, um eine randfertige Strukturierung der zu strukturierenden Oberfläche 2 des Bauteilrohlings 3 zu erlauben, indem diese genügend Wärme ableiten, um ein strukturtreues Abkühlen der heißgeprägten Strukturen an den äußeren Rändern der zu strukturierenden Oberfläche 2 zu ermöglichen.If the structuring process includes the process of hot stamping, as in this example, the auxiliary surfaces must 4th of the component blank 3 be large enough to create a ready-to-edge structuring of the surface to be structured 2 of the component blank 3 by dissipating enough heat to allow the hot-stamped structures to cool down in accordance with the structure on the outer edges of the surface to be structured 2 to enable.

Dies wird je nach Material sowie Größen- und Temperaturverhältnissen am Bauteilrohling 3 Hilfsflächenlängen -gemessen senkrecht zu ihren jeweiligen Anknüpfungskanten des finalen Bauteils- von typischerweise wenigen bis einigen Zentimetern erfordern.This will depend on the material as well as the size and temperature conditions on the component blank 3 Require auxiliary surface lengths - measured perpendicular to their respective connecting edges of the final component - of typically a few to a few centimeters.

Schließlich zeigt 7 eine Prinzipskizze zur Illustration eines beispielhaften fertiggestellten Bauteils 1 in Seitenansicht.
Zu sehen ist hier, dass die Hilfsfläche 4 nicht mehr vorhanden sind, und dass die durch das Stanzen entstehenden Schnittkanten 9 den oberen Teilen der Außenkanten (d.h. Schmalflächen) des Bauteils 1 entsprechen. Auf diesen Schnittkanten 9 ist verfahrensgemäß keine Einkoppelstruktur 6 vorhanden, während die ursprünglich im Bauteilrohling 3 bereits angelegten Einkoppelstrukturen 6 weiterhin unbeschadet an ihrem ursprünglichen Ort liegen. 7 als Seitenansicht ist hier im Zusammenspiel mit der Darstellung des gewünschten Bauteils 1 in 1 zu interpretieren.Finally shows 7th a schematic diagram to illustrate an exemplary completed component 1 in side view.
You can see here that the auxiliary surface 4th are no longer present, and that the cut edges resulting from the punching 9 the upper parts of the outer edges (ie narrow surfaces) of the component 1 are equivalent to. On these cut edges 9 is not a coupling structure according to the method 6th present, while originally in the component blank 3 already created coupling structures 6th continue to lie in their original location undamaged. 7th as a side view is here in conjunction with the representation of the desired component 1 in 1 to interpret.

In 8 ist eine Prinzipskizze zur Illustration einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Nutzung einer anderen Variante eines Heißprägeprozesses in Seitenansicht zu sehen. Dabei kommt ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils 1 mit einer strukturierten Oberfläche 2 zum Einsatz, welches die folgenden Schritte umfasst,

  • - Herstellung eines Bauteilrohlings 3 im Heißprägeverfahren, wobei
    1. i. der Bauteilrohling 3 das komplette Zielvolumen des Bauteils 1 und darüber hinaus an die zu strukturierende Oberfläche 2 des Bauteils 1 anschließende Hilfsflächen 4 umfasst, (es kann auch genau nur eine Hilfsfläche sein), und wobei
    2. ii. nunmehr im selben Prozessschritt der Herstellung des Bauteilrohlings 3 die Strukturierung der zu strukturierenden Oberfläche 2 des Bauteilrohlings 3 mittels eines Werkzeuges 5 stattfindet; dabei wird das vorgewärmte Rohmaterial 10 (z.B. Polycarbonat) in eine dem Bauteilrohling 3 entsprechenden Negativform 11 geprägt,
  • - (zeichnerisch nicht dargestelltes) Abtrennen der Hilfsflächen 4 vom Bauteilrohling 3, so dass das finale Bauteil 1 mit der strukturierten Oberfläche 2 entsteht,

wobei wiederum die Hilfsflächen 4 eine unterschiedliche durchschnittliche Dicke aufweisen, als das Bauteil 1.
Die Hilfsflächen 4 sind hier nötig, um eine randfertige Erzeugung der strukturierten Oberfläche 2 zu erzielen. Wären sie nicht vorhanden, würden die thermischen Verhältnisse es nicht erlauben, die strukturierte Oberfläche bis nahe an die Schmalseiten des Bauteil 1 heranzuziehen.In 8th a schematic diagram to illustrate a further variant of the method according to the invention using another variant of a hot stamping process can be seen in side view. This involves a method for manufacturing a component 1 with a structured surface 2 used, which includes the following steps,
  • - Production of a component blank 3 in the hot stamping process, where
    1. i. the component blank 3 the complete target volume of the component 1 and also to the surface to be structured 2 of the component 1 subsequent auxiliary surfaces 4th includes, (it can also be exactly only one auxiliary surface), and where
    2. ii. now in the same process step as the production of the component blank 3 the structuring of the surface to be structured 2 of the component blank 3 by means of a tool 5 takes place; this is where the preheated raw material 10 (eg polycarbonate) in one of the component blank 3 corresponding negative form 11 embossed,
  • - Separation of the auxiliary surfaces (not shown in the drawing) 4th from the component blank 3 so that the final component 1 with the structured surface 2 arises,

again being the auxiliary surfaces 4th have a different average thickness than the component 1 .
The auxiliary surfaces 4th are necessary here in order to produce the structured surface ready-to-use 2 to achieve. If they weren't there, the thermal conditions would not allow the structured surface to come close to the narrow sides of the component 1 to use.

Die weiter oben beschriebenen Ausgestaltungen, insbesondere in Bezug auf das Heißprägen, sind hierzu sinngemäß anwendbar und werden aus Redundanzgründen her nicht wiederholt.
In Falle eines weiteren Anwendungsbespiels wird noch einmal auf die 4 zurückgegriffen, dieses Mal allerdings in Bezug auf ein Nanoimprintverfahren (wie etwa ein Rolle-zu-Platte, Platte-zu-Platte oder auch Rolle-zu-Rolle-Verfahren).
Wie schon erwähnt gehen in dem Beispiel nach 4 die Hilfsflächen 4 nahtlos in die zu strukturierende Oberfläche 2 des Bauteils 1 über. Im Falle des Auftrags auszuformenden Lackes (welcher zeichnerisch nicht dargestellt ist) auf der Oberfläche des Bauteilrohlings 3 würde dieser sich bis auf die Hilfsflächen 4 ausbreiten und die Endform des Bauteils 1 komplett bedecken, insbesondere auch ohne an den Schmalseiten des (noch im Bauteilrohling enthaltenen) Bauteils 1 oder des Bauteilrohlings 3 herunterzulaufen.
Nach Auftrag des Lackes und dessen vorbeschriebener flächiger Verteilung über die Oberfläche des Bauteilrohlings 3 wird dieser mittels der Oberfläche des Werkzeuges 5 mit dessen strukturgebenden Fläche strukturiert und abschließend durch eine Strahlung oder durch Wärme ausgehärtet wird. Regelhaft verbleibt hernach beim Abtrennen der Hilfsflächen 4 vom Bauteilrohling 3 ein Teil des Lackes auf den abgetrennten Hilfsflächen 4.The refinements described above, in particular with regard to hot stamping, can be used accordingly for this purpose and will not be repeated for reasons of redundancy.
In the case of another application example, the 4th used, but this time in relation to a nanoimprint process (such as a roll-to-plate, plate-to-plate or roll-to-roll process).
As already mentioned, follow the example 4th the auxiliary surfaces 4th seamlessly into the surface to be structured 2 of the component 1 about. In the case of the application of the paint to be molded (which is not shown in the drawing) on the surface of the component blank 3 this would extend to the auxiliary surfaces 4th spread out and the final shape of the component 1 Cover completely, especially without on the narrow sides of the component (still contained in the component blank) 1 or the component blank 3 to run down.
After applying the paint and its above-described flat distribution over the surface of the component blank 3 this is done by means of the surface of the tool 5 structured with its structuring surface and then cured by radiation or heat. Usually remains afterwards when separating the auxiliary surfaces 4th from the component blank 3 part of the paint on the separated auxiliary surfaces 4th .

Überdies gibt 9 eine Prinzipskizze zur Illustration einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Nutzung eines Nanoimprintprozesses in Seitenansicht wieder.Moreover, there 9 a schematic diagram to illustrate a further variant of the method according to the invention using a nanoimprint process in a side view again.

Das entsprechende erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Bauteils 1 mit einer strukturierten Oberfläche 2 im Nano-Imprintverfahren umfasst die folgenden Schritte,

  • - Herstellung eines Bauteilrohlings 3, welcher an der zu strukturierenden Oberfläche 2 des Bauteils 1 eine räumliche Aussparung 12 aufweist, wobei diese Aussparung 12 tief genug ist, um eine definierte Menge flüssigen, aushärtbaren Lackes aufzunehmen,
  • - Strukturierung des flüssigen, aushärtbaren Lackes mittels einer strukturierenden Oberfläche eines Werkzeuges 5, wobei der Strukturierungsprozess neben anderen Prozessschritten eine Ausrichtung des Werkzeuges 5 gegenüber dem Bauteilrohling 3 umfasst,
  • - Aushärten des Lackes mittels einer Strahlung und/oder Wärme und Entfernen des Werkzeuges 5 vom nunmehr fertigen Bauteil 1,
  • - wobei die räumliche Aussparung und die Menge des Lackes so gewählt sind, dass nach Aushärtung des Lackes mit der damit einhergehenden Schrumpfung des selbigen die finale Bauteilform (innerhalb vorgebbarer Toleranzen) des Bauteils 1 erreicht ist.
The corresponding method according to the invention for producing a component 1 with a structured surface 2 in the nano-imprint process comprises the following steps,
  • - Production of a component blank 3 which is on the surface to be structured 2 of the component 1 a spatial recess 12th having, this recess 12th is deep enough to absorb a defined amount of liquid, curable paint,
  • Structuring of the liquid, curable lacquer by means of a structuring surface of a tool 5 , whereby the structuring process, in addition to other process steps, is an alignment of the tool 5 compared to the component blank 3 includes,
  • - Curing of the paint by means of radiation and / or heat and removal of the tool 5 of the now finished component 1 ,
  • - The spatial recess and the amount of paint are selected so that after the paint has hardened with the associated shrinkage of the same, the final component shape (within predeterminable tolerances) of the component 1 is reached.

Der Vorteil dieser Variante ist, dass die Dosierung und Ausbringung des Lackes quasi in einer Art „Badewanne“ erfolgen und damit ein unerwünschtes Überfließen des Lacks über die Kanten bzw. Schmalseiten des Bauteilrohlings 3 bzw. des Bauteils 1 in der Regel vermieden wird.
Eine Ausrichtung der strukturierenden Oberfläche des Werkzeuges 5 kann auch hier wie oben beschrieben optisch oder mechanisch erfolgen.The advantage of this variant is that the paint is metered and applied in a kind of "bathtub" and thus undesirable overflow of the paint over the edges or narrow sides of the component blank 3 or the component 1 usually avoided.
An alignment of the structuring surface of the tool 5 can also be done optically or mechanically as described above.

Schließlich gewinnt das erfindungsgemäße Verfahren besondere Bedeutung, wenn das Bauteil 1 ein plattenförmiger optischer Lichtleiter ist, welcher auf mindestens einer der Großflächen Auskoppelelemente 7 als strukturierte Oberfläche 2 aufweist, wobei der Lichtleiter für durch seine Großflächen hindurchdringendes Licht zu mindestens 70% transparent ist, wobei der Lichtleiter in einer Beleuchtungseinrichtung für einen Bildschirm, die in mindestens zwei Betriebsarten B1 für einen freien Sichtmodus und B2 für einen eingeschränkten Sichtmodus betrieben werden kann, verwendet wird, wobei die Beleuchtungseinrichtung folgende Komponenten umfasst:

  • - eine flächenartig ausgedehnte Hintergrundbeleuchtung, die Licht in einen eingeschränkten Winkelbereich abstrahlt,
  • - den besagten Lichtleiter, wobei dieser in Betrachtungsrichtung vor der Hintergrundbeleuchtung gelegenen ist,
  • - seitlich an Schmalseiten des Lichtleiters angeordnete Leuchtmittel,
  • - wobei die Auskoppelelemente 7 in ihrer Anzahl pro Fläche und in ihrer Ausdehnung derart gewählt sind, dass der Lichtleiter auf mindestens 50% seiner Fläche einen durchschnittlichen Haze-Wert kleiner als 10%, bevorzugt 7%, aufweist, gemessen gemäß ASTM D1003, wodurch das von der Hintergrundbeleuchtung mindestens in der Betriebsart B2 in einen eingeschränkten Winkelbereich abgestrahlte Licht beim Durchgang durch den Lichtleiter höchstens geringfügig außerhalb des besagten Winkelbereichs gestreut wird,
  • - wobei ferner eine Verteilung der Auskoppelelemente 7 auf mindestens einer der Großflächen des Lichtleiters so vorgegeben ist, dass von den Leuchtmitteln in den Lichtleiter eingestrahltes und von den Auskoppelelementen 7 aus dem Lichtleiter ausgekoppeltes Licht die folgenden Bedingung erfüllt:
    • - die aus dem Lichtleiter ausgekoppelte Lichtmenge wird nicht zu gleichen Teilen in Richtung Hintergrundbeleuchtung und in die entgegengesetzte Richtung ausgekoppelt, sondern eine der vorgenannten Richtungen wird mit mehr als der Hälfte der ausgekoppelten Lichtmenge beaufschlagt,
  • - wobei in der Betriebsart B2 die Hintergrundbeleuchtung ein- und die Leuchtmittel ausgeschaltet sind, und wobei in der Betriebsart B1 mindestens die Leuchtmittel eingeschaltet sind.
Finally, the method according to the invention gains particular importance when the component 1 is a plate-shaped optical light guide which decouples on at least one of the large areas 7th as a structured surface 2 wherein the light guide is transparent to at least 70% for light penetrating through its large areas, the light guide in a lighting device for a screen operating in at least two operating modes B1 can be operated for a free viewing mode and B2 for a restricted viewing mode, is used, wherein the lighting device comprises the following components:
  • - an extensive backlight that emits light in a restricted angular range,
  • - said light guide, which is located in front of the backlight in the viewing direction,
  • - illuminants arranged laterally on the narrow sides of the light guide,
  • - The decoupling elements 7th are selected in their number per area and in their extension such that the light guide has an average haze value of less than 10%, preferably 7%, on at least 50% of its area, measured in accordance with ASTM D1003, which means that the background lighting is at least in the operating mode B2 Light emitted in a restricted angular range when passing through the light guide at most is scattered slightly outside the said angular range,
  • - In addition, a distribution of the decoupling elements 7th is specified on at least one of the large areas of the light guide in such a way that the light emitted by the lighting means into the light guide and from the decoupling elements 7th Light decoupled from the light guide fulfills the following condition:
    • - The amount of light decoupled from the light guide is not decoupled equally in the direction of the background lighting and in the opposite direction, but one of the aforementioned directions is exposed to more than half of the amount of light decoupled,
  • - where in the operating mode B2 the backlight is on and the lights are off, and in the operating mode B1 at least the lamps are switched on.

In Verbindung mit einem transmissiven Bildgeber, wie etwa einem LCD-Bildschirm, entsteht ein Bildschirm, der Umschaltung zwischen einer Betriebsart mit Sichtschutzeffekt und einer Betriebsart ohne Sichtschutzeffekt erlaubt. Anordnungen dieser Art sind beispielsweise detailliert beschrieben in der WO 2019/034557 A1 oder WO 2019/002496 A1 der Anmelderin, so dass hier auf eine nähere Erläuterung der Wirkungsweise verzichtet wird.In conjunction with a transmissive image generator, such as an LCD screen, a screen is created which allows switching between an operating mode with a privacy screen effect and an operating mode without a privacy screen effect. Arrangements of this type are described in detail in, for example WO 2019/034557 A1 or WO 2019/002496 A1 the applicant, so that a more detailed explanation of the mode of operation is dispensed with here.

Es gelten hier sinngemäß die weiter oben angegebenen Ausgestaltungsvarianten und Mittel-Wirkungszusammenhänge des erfindungsgemäßen Verfahrens, die hier aus Redundanzgründen nicht wiederholt werden sollen.The design variants and means-effect relationships of the method according to the invention given above apply analogously, which are not to be repeated here for reasons of redundancy.

Das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Anordnung lösen jeweils die gestellte Aufgabe:

  • Es wurde ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einer strukturierten Oberfläche offenbart, wobei ungeachtet einer nicht stanzbaren Materialdicke des Werkstückes eine für ein Herstellungsverfahren hinreichend große Oberfläche, die größer ist als die des tatsächlichen Werkstückes, gegeben ist und dennoch auch nicht fräsbare oder zumindest praktikabel nicht fräsbare Außenformen des Werkstückes ermöglicht werden.
The above-described method according to the invention and the arrangement according to the invention each solve the problem set:
  • A method for manufacturing a component with a structured surface has been disclosed, with a surface that is sufficiently large for a manufacturing method and larger than that of the actual workpiece, regardless of a non-punchable material thickness of the workpiece, and yet also non-millable or at least not practicable millable outer shapes of the workpiece are made possible.

Die vorangehend beschriebene Erfindung kann vielseitig für die Herstellung optischer Komponenten, wie zum Beispiel von oberflächenstrukturierten Lichtleitern, aber auch für nicht-optische Komponenten eingesetzt werden.The invention described above can be used in many ways for the production of optical components, such as, for example, surface-structured light guides, but also for non-optical components.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102014224402 A1 [0003]DE 102014224402 A1 [0003]
  • DE 102005024860 A1 [0003]DE 102005024860 A1 [0003]
  • WO 2019/034557 A1 [0024, 0046]WO 2019/034557 A1 [0024, 0046]
  • WO 2019/002496 A1 [0024, 0046]WO 2019/002496 A1 [0024, 0046]

Claims (13)

Verfahren zur Herstellung eines Bauteils (1) mit einer strukturierten Oberfläche (2), umfassend die folgenden Schritte, - Herstellung eines Bauteilrohlings (3), welcher das komplette Zielvolumen des Bauteils (1) und darüber hinaus an die zu strukturierende Oberfläche (2) des Bauteils (1) anschließende Hilfsflächen (4) umfasst, - Strukturierung der zu strukturierenden Oberfläche (2) des Bauteilrohlings (3) mittels eines Werkzeuges (5), welches in einem Strukturierungsprozess verwendet wird, wobei der Strukturierungsprozess neben anderen Prozessschritten eine Ausrichtung des Werkzeuges (5) gegenüber dem Bauteilrohling (3) umfasst, - Abtrennen der Hilfsflächen (4) vom Bauteilrohling (3), so dass das finale Bauteil (1) mit der strukturierten Oberfläche (2) entsteht, - dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsflächen (4) eine unterschiedliche durchschnittliche Dicke aufweisen, als das Bauteil (1).A method for producing a component (1) with a structured surface (2), comprising the following steps, - Production of a component blank (3), which the complete target volume of the component (1) and beyond to the surface to be structured (2) of the Auxiliary surfaces (4) adjoining the component (1), - structuring of the surface (2) of the component blank (3) to be structured by means of a tool (5) which is used in a structuring process, the structuring process, in addition to other process steps, an alignment of the tool ( 5) compared to the component blank (3), - separation of the auxiliary surfaces (4) from the component blank (3) so that the final component (1) with the structured surface (2) is created, - characterized in that the auxiliary surfaces (4) have a different average thickness than the component (1). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsflächen (4) eine geringere durchschnittliche Dicke aufweisen, als das Bauteil (1).Procedure according to Claim 1 , characterized in that the auxiliary surfaces (4) have a smaller average thickness than the component (1). Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsflächen (4) nahtlos in die zu strukturierende Oberfläche (2) des Bauteils (1) übergehen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the auxiliary surfaces (4) merge seamlessly into the surface (2) of the component (1) to be structured. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsflächen (4) mit einem den Strukturierungsprozess unterstützenden Einkerbung oder Erhebung in die zu strukturierende Oberfläche (2) des Bauteils (1) übergehen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the auxiliary surfaces (4) merge into the surface (2) of the component (1) to be structured with a notch or elevation that supports the structuring process. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Hilfsflächen (4) so gewählt ist, dass diese spanlos vom Bauteil (1) abgetrennt werden können, beispielsweise in einem Ausstanzprozess.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness of the auxiliary surfaces (4) is selected so that they can be separated from the component (1) without cutting, for example in a punching process. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessteilschritt des Ausrichtens anhand optischer oder mechanischer Markierungen durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the process sub-step of alignment is carried out using optical or mechanical markings. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Werkzeuges (5) mit der strukturgebenden Fläche größer ist als die zu strukturierende Oberfläche (2) der finalen Bauteilform des Bauteils (1) und dass die besagte Oberfläche des Werkzeuges (5) während des Strukturierungsprozesses mindestens teilweise mit den Hilfsflächen (4) in Kontakt kommt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the surface of the tool (5) with the structuring surface is larger than the surface to be structured (2) of the final component shape of the component (1) and that said surface of the tool (5) comes at least partially into contact with the auxiliary surfaces (4) during the structuring process. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strukturierungsprozess das Verfahren des Heißprägens umfasst, wobei die Hilfsflächen (4) des Bauteilrohlings (3) genügend groß sind, um eine randfertige Strukturierung der zu strukturierenden Oberfläche (2) des Bauteilrohlings (3) zu erlauben, indem diese genügend Wärme ableiten, um ein strukturtreues Abkühlen der heißgeprägten Strukturen an den äußeren Rändern der zu strukturierenden Oberfläche (2) zu erlauben.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the structuring process comprises the process of hot stamping, the auxiliary surfaces (4) of the component blank (3) being large enough to allow the surface (2) of the component blank (3) to be structured ready-to-edge. by dissipating enough heat to allow a structurally accurate cooling of the hot-stamped structures on the outer edges of the surface to be structured (2). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Strukturierungsprozess ein Nano-Imprintverfahren umfasst, bei welchem ein Lack auf den Bauteilrohling (3) aufgetragen wird, der sich im Laufe des Strukturierungsprozesses auch auf die Hilfsflächen (4) erstreckt, wobei nachfolgend der Lack mittels der Oberfläche des Werkzeuges (5) mit der strukturgebenden Fläche strukturiert und abschließend durch eine Strahlung und/oder Wärme ausgehärtet wird, wobei beim Abtrennen der Hilfsflächen (4) vom Bauteilrohling (3) ein Teil des Lackes auf den dann abgetrennten Hilfsflächen (4) verbleibt.Method according to one of the Claims 1 until 7th , characterized in that the structuring process comprises a nano-imprinting process in which a lacquer is applied to the component blank (3), which in the course of the structuring process also extends to the auxiliary surfaces (4), the lacquer subsequently being applied by means of the surface of the tool (5) is structured with the structuring surface and then cured by radiation and / or heat, with part of the lacquer remaining on the then separated auxiliary surfaces (4) when the auxiliary surfaces (4) are separated from the component blank (3). Verfahren zur Herstellung eines Bauteils (1) mit einer strukturierten Oberfläche (2), umfassend die folgenden Schritte, - Herstellung eines Bauteilrohlings (3) im Heißprägeverfahren, wobei i. der Bauteilrohling (3) das komplette Zielvolumen des Bauteils (1) und darüber hinaus an die zu strukturierende Oberfläche (2) des Bauteils (1) anschließende Hilfsflächen (4) umfasst, und wobei ii. im selben Prozessschritt der Herstellung des Bauteilrohlings (3) die Strukturierung der zu strukturierenden Oberfläche (2) des Bauteilrohlings (3) mittels eines Werkzeuges (5) stattfindet, - Abtrennen der Hilfsflächen (4) vom Bauteilrohling (3), so dass das finale Bauteil (1) mit der strukturierten Oberfläche (2) entsteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsflächen (4) eine unterschiedliche durchschnittliche Dicke aufweisen, als das Bauteil (1).A method for producing a component (1) with a structured surface (2), comprising the following steps, - producing a component blank (3) in the hot stamping process, i. the component blank (3) comprises the complete target volume of the component (1) and, in addition, auxiliary surfaces (4) adjoining the surface (2) of the component (1) to be structured, and ii. in the same process step of the production of the component blank (3) the structuring of the surface to be structured (2) of the component blank (3) takes place by means of a tool (5), - separation of the auxiliary surfaces (4) from the component blank (3), so that the final component (1) is created with the structured surface (2), characterized in that the auxiliary surfaces (4) have a different average thickness than the component (1). Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) ein plattenförmiger optischer Lichtleiter ist, der an mindestens einer seiner Großflächen eine besagte strukturierte Oberfläche (2) aufweist, wobei ferner an mindestens einer der Schmalflächen des Lichtleiters eine Einkoppelstruktur (6) vorhanden ist, die sich nicht auch auf die Abtrennkanten der Hilfsflächen erstreckt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component (1) is a plate-shaped optical light guide, which has a said structured surface (2) on at least one of its large surfaces, furthermore a coupling structure (6) on at least one of the narrow surfaces of the light guide ) is present, which does not also extend to the separating edges of the auxiliary surfaces. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils (1) mit einer strukturierten Oberfläche (2) im Nano-Imprintverfahren, umfassend die folgenden Schritte, - Herstellung eines Bauteilrohlings (3), welcher an der zu strukturierenden Oberfläche (2) des Bauteils (1) eine räumliche Aussparung aufweist, wobei diese Aussparung tief genug ist, um eine definierte Menge flüssigen, aushärtbaren Lackes aufzunehmen, - Strukturierung des flüssigen, aushärtbaren Lackes mittels einer strukturierenden Oberfläche eines Werkzeuges (5), wobei der Strukturierungsprozess neben anderen Prozessschritten eine Ausrichtung des Werkzeuges (5) gegenüber dem Bauteilrohling (3) umfasst, - Aushärten des Lackes mittels einer Strahlung und/oder Wärme und Entfernen des Werkzeuges (5) vom nunmehr fertigen Bauteil (1), - wobei die räumliche Aussparung und die Menge des Lackes so gewählt sind, dass nach Aushärtung des Lackes mit der damit einhergehenden Schrumpfung des selbigen die finale Bauteilform des Bauteils (1) erreicht ist.Process for the production of a component (1) with a structured surface (2) in the nano-imprint process, comprising the following steps, Production of a component blank (3) which has a spatial recess on the surface (2) of the component (1) to be structured, this recess being deep enough to accommodate a defined amount of liquid, hardenable paint, structuring of the liquid, hardenable paint by means of a structuring surface of a tool (5), the structuring process including, in addition to other process steps, alignment of the tool (5) with respect to the component blank (3), curing of the paint by means of radiation and / or heat and removal of the tool (5) from the now finished component (1), - the spatial recess and the amount of lacquer are selected so that after curing of the lacquer with the associated shrinkage of the same, the final component shape of the component (1) is achieved. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) ein plattenförmiger optischer Lichtleiter ist, welcher auf mindestens einer der Großflächen eine Vielzahl an Auskoppelelementen (7) als strukturierte Oberfläche (2) aufweist, wobei der Lichtleiter für durch seine Großflächen hindurchdringendes Licht zu mindestens 70% transparent ist, wobei der Lichtleiter in einer Beleuchtungseinrichtung für einen Bildschirm, die in mindestens zwei Betriebsarten B1 für einen freien Sichtmodus und B2 für einen eingeschränkten Sichtmodus betrieben werden kann, verwendet wird, und wobei die Beleuchtungseinrichtung folgende Komponenten umfasst: - eine flächenartig ausgedehnte Hintergrundbeleuchtung, die Licht in einen eingeschränkten Winkelbereich abstrahlt, - den besagten Lichtleiter, wobei dieser in Betrachtungsrichtung vor der Hintergrundbeleuchtung gelegenen ist, - seitlich an Schmalseiten des Lichtleiters angeordnete Leuchtmittel, - wobei die Auskoppelelemente (7) in ihrer Anzahl pro Fläche und in ihrer Ausdehnung derart gewählt sind, dass der Lichtleiter auf mindestens 50% seiner Fläche einen durchschnittlichen Haze-Wert kleiner als 10%, bevorzugt 7%, aufweist, gemessen gemäß ASTM D1003, wodurch das von der Hintergrundbeleuchtung mindestens in der Betriebsart B2 in einen eingeschränkten Winkelbereich abgestrahlte Licht beim Durchgang durch den Lichtleiter höchstens geringfügig außerhalb des besagten Winkelbereichs gestreut wird, - wobei ferner eine Verteilung der Auskoppelelemente (7) auf mindestens einer der Großflächen des Lichtleiters so vorgegeben ist, dass von den Leuchtmitteln in den Lichtleiter eingestrahltes und von den Auskoppelelementen (7) aus dem Lichtleiter ausgekoppeltes Licht die folgenden Bedingung erfüllt: - die aus dem Lichtleiter ausgekoppelte Lichtmenge wird nicht zu gleichen Teilen in Richtung Hintergrundbeleuchtung und in die entgegengesetzte Richtung ausgekoppelt, sondern eine der vorgenannten Richtungen wird mit mehr als der Hälfte der ausgekoppelten Lichtmenge beaufschlagt, - wobei in der Betriebsart B2 die Hintergrundbeleuchtung ein- und die Leuchtmittel ausgeschaltet sind, und wobei in der Betriebsart B1 mindestens die Leuchtmittel eingeschaltet sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component (1) is a plate-shaped optical light guide which has a plurality of decoupling elements (7) as a structured surface (2) on at least one of the large areas, the light guide for through its large areas penetrating light is at least 70% transparent, wherein the light guide is used in a lighting device for a screen, which can be operated in at least two operating modes B1 for a free viewing mode and B2 for a restricted viewing mode, and wherein the lighting device comprises the following components: an extensive backlight that emits light in a restricted angular range, said light guide, which is located in front of the backlight in the viewing direction, illuminants arranged laterally on narrow sides of the light guide, the decoupling elements te (7) are selected in their number per area and in their extension such that the light guide has an average haze value of less than 10%, preferably 7%, on at least 50% of its area, measured in accordance with ASTM D1003, whereby that of the backlight at least in the operating mode B2 in a restricted angular range is scattered at most slightly outside the said angular range when passing through the light guide, - furthermore, a distribution of the decoupling elements (7) on at least one of the large areas of the light guide is specified so that from The light emitted by the illuminants into the light guide and decoupled from the light guide by the decoupling elements (7) fulfills the following condition: the amount of light decoupled from the light guide is not decoupled equally in the direction of the backlight and in the opposite direction, but in one of the aforementioned directions becomes with m or more than half of the coupled-out amount of light is applied, - the background lighting being switched on and the lighting means switched off in operating mode B2, and at least the lighting means being switched on in operating mode B1.
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