DE102021114522A1

DE102021114522A1 - Funktionsanzeige zur selektiven Anzeige mindestens eines eine Schaltfunktion und/oder mehrere Schaltzustände repräsentierenden Symbols sowie zugehöriges Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102021114522A1
Application number: DE102021114522.8A
Authority: DE
Inventors: Andreas Kramlich
Original assignee: Preh GmbH
Current assignee: Preh GmbH
Priority date: 2021-06-07
Filing date: 2021-06-07
Publication date: 2022-12-08
Also published as: CN115508937A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Funktionsanzeige (1) zur selektiven Anzeige mindestens eines eine Schaltfunktion und/oder mehrere Schaltzustände repräsentierenden Symbols (7), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, aufweisend: einen flächigen Lichtleiter (2) aus einem transparenten oder transluzenten, ersten Material, der zwei gegenüberliegende Hauptflächen (8, 9) und eine Stirnfläche (11) aufweist, von denen eine Hauptfläche (8) einem Betrachter (B) als Anzeigefläche zugewandt und die andere Hauptfläche (9) dem Betrachter (B) abgewandt ist; eine Lichtquelle (5), die angeordnet ist, dass über die Stirnfläche (11) des Lichtleiters (2) Licht (L) der Lichtquelle (5) in den Lichtleiter (2) eingekoppelt wird; wobei eine der Hauptflächen (8) des Lichtleiters (2) mittels mehrerer in die jeweilige Hauptfläche (8) eingebrachter, lichtbrechend und/oder lichtstreuend wirkender Mikrostrukturen (4) oberflächenstrukturiert ist, um einen oberflächenstrukturierten Bereich (6a, 6b) der jeweiligen Hauptfläche (8) auszubilden; und eine auf den oberflächenstrukturierten Bereich (6a, 6b) der Hauptfläche (8) aufgebrachte Beschichtung (3) aus einem transparenten oder transluzenten, zweiten Material, so dass ein beschichteter, oberflächenstrukturierter Bereich (6b) der jeweiligen Hauptfläche (8) vorliegt und ein zusammenhängender unbeschichteter, oberflächenstrukturierter Symbolbereich (6a) der jeweiligen Hauptfläche (8) verbleibt; sowie ein zugehöriges Herstellungsverfahren,

Description

Die Erfindung betrifft eine Funktionsanzeige zur selektiven Anzeige mindestens eines eine Schaltfunktion und/oder mehrere Schaltzustände repräsentierenden Symbols. Diese Funktionsanzeigen werden beispielsweise bei einem multifunktionalen Bedienelement zur Visualisierung der mit dem Bedienelement verbundenen Schaltfunktionalitäten und/oder Schaltzuständen benötigt. Dazu werden regelmäßig elektronische Pixelmatrixanzeigen verwendet. Diese sind jedoch vergleichsweise teuer, schränken aufgrund ihrer meist rechteckigen Form die gestalterische Auslegung und Platzierung ein. Darüber hinaus weisen elektronische Pixelmatrixanzeigen bei der Darstellung statischer Anzeigeinhalte oft ein „Einbrennen“ auf, d.h. der Anzeigeinhalt bleibt auch bei ausgeschalteter Anzeige durch optisch wahrnehmbare Schädigungen der bildgebenden Schichten der Anzeige dauerhaft und unerwünscht sichtbar. Darüber hinaus ist der Stromverbrauch derartiger elektronischen Pixelmatrixanzeigen vergleichsweise hoch. Bei gewissen Anwendungen verbietet sich zudem aufgrund der Verletzungsgefahr beispielsweise bei einem Kopfaufprall die Verwendung üblicher elektronischer Pixelmatrixanzeigen. Als Alternative zu Pixelmatrixanzeigen ist es bekannt, das in eine Stirnfläche eines Lichtleiters eingekoppelte Licht mittels Oberflächenstrukturen an einer als Anzeigefläche dienenden Hauptfläche gezielt auszukoppeln, wobei der mit Oberflächenstrukturen versehene Bereich lediglich bereichsweise vorgesehen ist und ein Symbol oder dergleichen wiedergibt. Nachteilig dabei ist, dass die aus Qualitätsgründen reproduzierbar einzuhaltende genaue Platzierung des oberflächenstrukturierten Bereichs auf der als Anzeigefläche dienenden Hauptfläche und das Ausbilden einer sauberen Berandung dieses Bereichs den Herstellungsprozess vor erhebliche Schwierigkeiten stellt, insbesondere wenn das durch den oberflächenstrukturierten Bereich wiederzugebende Symbol vergleichsweise klein ausfällt und eine Gesamtfläche von weniger als 2 cm² ausmacht.
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Funktionsanzeige bereitzustellen, die den gestalterischen Spielraum vergrößert, preiswert herzustellen ist, energiesparend und zuverlässig ist und/oder das Verletzungsrisiko insbesondere bei einem Kopfaufschlag verringert. Diese Aufgabe wird durch eine Funktionsanzeige des Anspruchs 1 gelöst. Ein entsprechend vorteilhaftes Bedienelement, ein die Funktionsanzeige beinhaltendes Lenkrad sowie ein zugehöriges Herstellungsverfahren sind jeweils Gegenstand der nebengeordneten Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.
Die Erfindung betrifft eine Funktionsanzeige zur selektiven Anzeige mindestens eines eine Schaltfunktion und/oder mehrere Schaltzustände repräsentierenden Symbols, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Als selektive Anzeige wird nicht nur die wahlweise Anzeige unterschiedlicher Symbole aus einer Anzahl von vorgegebenen Symbolen verstanden, was bei der vorliegenden Lösung durch selektive Auswahl und elektrische Bestromung einer oder mehrerer Lichtquellen aus einer Vielzahl von Lichtquellen erreicht wird sondern auch das Einschalten und Ausschalten einer Lichtquelle, um selektiv ein Symbol durch die aktivierte Hinterleuchtung optisch für den Betrachter in Erscheinung zu bringen bzw. durch das Abschalten der Hinterleuchtung das Symbol für den Betrachter nahezu verschwinden zu lassen.
Die erfindungsgemäße Funktionsanzeige umfasst mindestens einen flächigen Lichtleiter aus mindestens einem transparenten oder transluzenten, ersten Material, der zwei gegenüberliegende Hauptflächen und mindestens eine Stirnfläche aufweist, von denen eine Hauptfläche bei bestimmungsgemäßer Anordnung der Funktionsanzeige einem Betrachter, wie einem Fahrzeugführer, zugewandt und Anzeigefläche ist und die andere Hauptfläche dem Betrachter abgewandt ist. Die Lichtleiter weisen beispielsweise zwei gegenüberliegende, bevorzugt parallel zueinander verlaufende Hauptflächen auf, die über Stirnflächen, die mit den Hauptflächen des Lichtleiters gemeinsame Kanten ausbilden, beispielsweise an den Schmalseiten und an den Längsseiten des Lichtleiters, verbunden sind. Beispielsweise sind die Stirnflächen orthogonal zu wenigstens einer Hauptfläche oder beiden Hauptflächen des Lichtleiters.
Beispielsweise handelt es sich bei dem wenigstens einen Material um einen Kunststoff, bevorzugt ein Thermoplast, wie Polyethylen (PE), Polycarbonat (PC), Polystyrol (PS), Polyvinylchlorid (PVC), Polyamide (PA), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) oder Polymethylmethacrylat (PMMA) oder einen Glaswerkstoff. Als Hauptfläche werden beispielsweise diejenigen Flächen des Lichtleiters mit dem größten Flächeninhalt verstanden. Bevorzugt sind die Hauptflächen abgesehen von der nachfolgend beschriebenen Oberflächenstrukturierung im Wesentlichen eben ausgestaltet. Der Lichtleiter kann mit einer transparenten oder transluzenten Beschichtung, wie einer Lackschicht, versehen sein.
Erfindungsgemäß weist die Funktionsanzeige mindestens eine Lichtquelle auf, die so angeordnet ist, dass über die Stirnfläche des Lichtleiters Licht der Lichtquelle in den Lichtleiter eingekoppelt wird. Zur Verbesserung der Lichteinkopplung und/oder zur Anpassung der Lichtabstrahlungscharakteristik der Lichtquelle an die für den Lichteintritt in den Lichtleiter bestimmte Stirnfläche ist bevorzugt zwischen dem Lichtleiter und der Lichtquelle eine Linse und/oder eine Blende angeordnet. Die Blende ist beispielsweise ferner ausgebildet, den Lichtübertritt zu weiteren Lichtleitern neben dem zugeordneten Lichtleiter zu unterbinden.
Dabei ist mindestens eine der Hauptflächen des Lichtleiters mittels mehrerer in die jeweilige Hauptfläche eingebrachter, lichtbrechend und/oder lichtstreuend wirkender Mikrostrukturen oberflächenstrukturiert. Als Mikrostruktur wird beispielsweise eine singuläre Erhebung auf der Hauptfläche oder eine singuläre Vertiefung in der Hauptfläche verstanden. Dabei liegt eine Maximalabmessung jeder Mikrostruktur im Bereich 1 bis 50 µm, bevorzugt im Bereich 1 bis 25 µm, so dass jede einzelne Mikrostruktur bei zu erwartendem Sehabstand und ohne optische Hilfsmittel für das menschliche Auge nicht erkennbar ist. Bevorzugt sind die Mikrostrukturen gleichmäßig beabstandet über den gesamten oberflächenstrukturierten Bereich der Hauptfläche verteilt angeordnet. Beispielsweise sind die Mikrostrukturen pyramidenförmig oder prismatisch ausgeformt. Bevorzugt sind die Mikrosturen gleichförmig ausgebildet, bevorzugter sind sie nicht nur übereinstimmend ausgeformt, sondern weisen eine übereinstimmende Ausrichtung auf. Eine übereinstimmende Ausrichtung ergibt sich beispielsweise bei einer ebenen Hauptfläche dann, wenn jede Mikrostruktur durch gedachte, ausschließlich translatorische Verschiebung auf eine benachbarte Mikrostruktur abgebildet werden kann. Noch bevorzugter sind die Mikrostrukturen so ausgebildet, dass sie ein aus dem Lichtleiter austretendes, kollimiertes Lichtbündel aus dem Licht erzeugen, welches von der Lichtquelle stammt und zuvor über die Stirnfläche in den Lichtleiter eingetreten ist.
Erfindungsgemäß ist ferner eine lediglich bereichsweise auf den oberflächenstrukturierten Bereich der Hauptfläche aufgebrachte Beschichtung aus einem transparenten oder transluzenten, zweiten Material vorgesehen, so dass von dem oberflächenstrukturierten Bereich neben mindestens einem zusammenhängenden unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereich der Hauptfläche noch mindestens ein beschichteter oberflächenstrukturierter Bereich verbleibt. Bevorzugt umgibt wenigstens ein beschichteter, oberflächenstrukturierter Bereich den unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereich.
Bei aktivierter Lichtquelle wird durch Lichtbrechung und/oder Lichtstreuung im unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereich ein Lichtaustritt des in den Lichtleiter eingekoppelten Lichtes in Richtung des Betrachters bewirkt, so dass ein durch den oder die unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereiche sich ergebendes und leuchtendes Symbol für den Betrachter sichtbar wird. Die Oberflächenstrukturierung bewirkt durch Lichtbrechung und/oder Lichtstreuung einen, beispielsweise im Vergleich zu einer ebenen Ausgestaltung der betreffenden Hauptfläche verstärkten Lichtaustritt in Richtung des Betrachters. Beispielsweise wird durch die Mikrostruktur jeweils ein Auftreffen des Lichtes auf eine durch die Mikrostruktur vorgegebene Grenzfläche in einem Winkel erreicht, der nicht die Totalreflexionsbedingung erfüllt, so dass das Licht den Lichtleiter im Bereich der Mikrostruktur verlässt. Bevorzugt beträgt die Gesamtfläche aller unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereiche weniger als 2 cm².
Da somit die Beschichtung den unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereich insbesondere dessen Berandung, d.h. die Ausgestaltung der Grenze zwischen unbeschichtetem, oberflächenstrukturiertem Symbolbereich und beschichtetem, oberflächenstrukturiertem Bereich, dessen Position und dessen Abmessung vorgibt, hängen diese nur von der Wahl des Beschichtungsverfahrens ab und nicht mehr von der Wahl der Art und der Durchführung des Oberflächenstrukturierverfahrens. Dadurch wird nicht nur der Herstellungsprozess vereinfacht, sondern der gestalterische Freiheitsgrad bei der Darstellung des Symbols verbessert sich durch die Nutzung der Oberflächenbeschichtung als die die Designvorgabe des Symbols umsetzende Maßnahme. Ferner wird so die Möglichkeit geschaffen, den Lichtleiter für eine Vielzahl von Symbolen ohne zwingende Zuordnung zu einem spezifischen Symbol vorproduzieren zu können. Die Funktionsanzeige ist einfach und kostengünstig zu realisieren und gibt dem Gestalter ein großes Maß an Gestaltungsspielraum, was auch die Platzierung der Funktionsanzeige betrifft. Die Funktionsanzeige zeigt so gut wie keine durch die Lichtabstrahlung bewirkte Alterungserscheinung und ist vergleichsweise energiesparend. Der unbeschichtete, oberflächenstrukturierte Symbolbereich gibt beispielsweise das Symbol positiv als Bild, als dessen inverse Darstellung oder als dessen Umriss wieder.
Die Oberflächenstrukturierung kann durch Laserablation in den Lichtleiter eingebracht werden. Bevorzugt wird der oberflächenstrukturierte Bereich durch Prägen und/oder Abformen erzeugt. Beispielsweise wird die Mikrostruktur durch Vakuumformen oder Spritzformen mittels eines Werkzeugs in die betreffende Hauptfläche eingebracht, wobei eine formgebende Oberfläche des Werkzeugs die auf den Lichtleiter zu übertragende Struktur überträgt.
Bevorzugt ist die Beschichtung so ausgebildet, dass die in dem beschichteten, oberflächenstrukturierten Bereich vorgesehenen Mikrostrukturen durch die Beschichtung verfüllt sind. Bevorzugt bildet die Beschichtung eine den unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereich der Hauptfläche umgebende, durchgehende Oberfläche aus.
Bevorzugt weist der oberflächenstrukturierte Bereich gleichförmig ausgebildete 3-dimensionale Mikrostrukturen auf, deren mittlere Anzahldichte über den oberflächenstrukturierten Bereich im Bereich zwischen 500 bis 7.000 pro mm², bevorzugt im Bereich zwischen 1000 bis 4000 pro mm² liegt. Es hat sich gezeigt, dass eine derartige Anzahldichte im eingeschalteten Zustand der Lichtquelle eine für die optische Erkennbarkeit ausreichende Helligkeitsverteilung generiert, andererseits bei ausgeschalteter Lichtquelle optisch derart unauffällig ist, dass der oberflächenstrukturierte Bereich bei zu erwartendem Sehabstand für das „unbewaffnete“ Auge nicht erkennbar ist, insbesondere der gegebenenfalls mögliche Durchblick durch die Funktionsanzeige ungetrübt ist.
Bevorzugt ist das zweite Material ein transparent härtender Lack oder ein transparent härtender Klebstoff oder ein transparent härtendes Harz. Bevorzugt ist der Klebstoff ein wärmehärtender Klebstoff, welcher zur Erzeugung des Lichtleiters mit dem ersten Material in das formgebende Werkzeug eingebracht wird, wobei die Temperatur des Klebstoffs, beispielsweise durch die Wahl der Temperatur des Werkzeugs, beispielsweise mehr als 280° C so eingestellt, dass eine Verfestigung bzw. Härten des Klebstoffs erreicht wird. Als eine Verfestigung wird beispielsweise chemisches und/oder physikalisches Härten des Klebstoffs, wie eine zunehmende Vernetzung des Klebstoffs verstanden.
Bevorzugt beträgt der Flächenanteil aller unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereiche an dem gesamten, oberflächenstrukturierten Bereich der betreffenden Hauptfläche des zugehörigen Lichtleiters weniger als 0,5, bevorzugt weniger als 0,3.
Um interne Reflexionen zu vermeiden, weichen die Brechungsindizes des ersten und zweiten Materials um nicht mehr als 0,2, bevorzugt 0,1, voneinander ab.
Bevorzugt weist der Lichtleiter jeweils mindestens eine Folie, wie einen mehrlagigen Folienschichtaufbau, auf. Beispielswese wird der Lichtleiter durch Hinterspritzen einer transparenten Folie, wie eine PC-Folie oder PE-Folie, mit dem ersten Material, insbesondere mit einem Thermoplast erzeugt.
Bevorzugt ist die Funktionsanzeige im außerhalb des oder der unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereiche liegenden Bereich der Anzeigefläche für den Betrachter durchsichtig, um so den Blick auf einen hinter der Funktionsanzeige liegenden Bereich, wie den Straßenverlauf bei einem Fahrzeug oder eine sonstige Anzeige freizugeben.
Um eine unerwünschte Lichtausbreitung im Lichtleiter insbesondere bei Fremdlichteinwirkung zu vermeiden, weist der Lichtleiter gemäß einer bevorzugten Ausführungsform an mindestens einer der Stirnflächen, bevorzugt an der Stirnfläche, die der Lichtquelle zugewandten Stirnfläche gegenüberliegt, eine reflexionsmindernde Beschichtung auf, welche auch geläufig als Antireflexbeschichtung oder als Vergütung bezeichnet wird. Diese hat die Aufgabe, beispielsweise durch Lichtabsorption in der Beschichtung, die Menge des in den Lichtleiter an der beschichteten Stirnfläche reflektierten Lichtes gegenüber einer unbeschichteten Stirnfläche zu reduzieren. Diese kann umlaufend, beispielsweise abgesehen vom für das Licht der Lichtquelle vorgesehenen Lichteintrittsbereich aufgebracht sein. Diese reflexionsmindernde Beschichtung weist beispielsweise einen optischen Brechungsindex auf, der zahlenmäßig zwischen dem von Luft und dem des Materials des Lichtleiters liegt.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind mehrere Lichtleiter vorgesehen, die so angeordnet sind, dass jeweils mindestens eine der Hauptflächen des Lichtleiters einer Hauptfläche eines benachbarten Lichtleiters zugewandt ist und diese über einen Luftspalt oder einen Spalt aus einem im Vergleich zum ersten Material und dem zweiten Material optisch dünneren Material beabstandet sind, wobei die unbeschichteten Symbolbereiche zueinander bezüglich einer Stapelrichtung der Lichtleiter seitlich versetzt, bevorzugt nicht überlappend, angeordnet sind. Durch selektives Aktivieren der Lichtquellen können vergleichsweise einfach unterschiedliche Schaltzustände oder Schaltfunktionen visualisiert werden.
Bevorzugt unterscheidet sich die Lichtfarbe des in die Lichtleiter eingekoppelten Lichtes von Lichtleiter zu Lichtleiter.
Die Erfindung betrifft ferner ein Bedienelement, welches die Funktionsanzeige in einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen aufweist. Das Bedienelement weist beispielsweise einen Fuß zur Festlegung des Bedienelements an einer Fahrzeugkomponente, wie an einem Armaturenbrett, an einer Verkleidung einer Fahrgastzelle oder insbesondere an einem Lenkrad eines Kraftfahrzeugs, auf. Dabei ist die als Anzeigefläche dienende Hauptfläche eine Bedienfläche eines für eine Berührung oder eine Betätigung bestimmten Bedienteils des Bedienelements ausgebildet. Das Bedienteil ist beispielsweise als mindestens ein freitragender Hebelarm ausgebildet. Der freitragende Hebelarm ist beispielsweise einseitig mittels eines Festkörpergelenks am Fuß gelagert, um bei Einwirken einer senkrecht auf die Bedienfläche einwirkenden Bedienkraft ein Verschwenken des Bedienteils um eine gedachte Schwenkachse entgegen einer Rückstellkraft relativ zum Fuß zu ermöglichen. Beispielsweise sind ferner Mittel vorgesehen, um ein Verschwenkmaß zwischen Bedienteil und Fuß zu detektieren. Als Festkörpergelenk bezeichnet man allgemein einen Bereich eines Bauteils, welcher ein Verschwenken zwischen zwei Starrkörperbereichen durch Biegung erlaubt. Durch das Festkörpergelenk wird eine spielfreie und damit klapperfreie Lagerung des Bedienteils am Fuß erreicht. Beispielsweise werden Fuß und Bedienteil aus einem Thermoplast, wie Polyethylen (PE), Polycarbonat (PC), Polystyrol (PS), Polyvinylchlorid (PVC), Polyamide (PA), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) oder Polymethylmethacrylat (PMMA) ausgebildet. Das erfindungsgemäße Bedienelement eignet sich insbesondere für solche Ausgestaltungen, bei denen das maximale Verschwenkmaß um die gedachte Schwenkachse aus der unbetätigten Ruhestellung in die betätigte maximale Schwenkstellung weniger als 10°, bevorzugt weniger als 5° beträgt.
Die Erfindung betrifft ferner ein Lenkrad, beispielsweise mit einer Lenkradnabe, wenigstens einer Lenkradspeiche und mit einem durch die Lenkradspeiche getragenen Lenkradkranz. Das erfindungsgemäße Lenkrad weist ferner eine Funktionsanzeige in einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen auf. Bevorzugt ist die Funktionsanzeige Bestandteil eines am Lenkrad befestigten Bedienelements. Beispielsweise ist der Fuß des Bedienelements drehfest am Lenkradkranz festgelegt. Bevorzugt ist die Anzeigefläche der Funktionsanzeige zwischen dem Lenkradkranz und der Lenkradnabe bzw. einem die Lenkradnabe bedeckenden Pralltopf des Lenkrades angeordnet.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Funktionsanzeige zur selektiven Anzeige mindestens eines eine Schaltfunktion und/oder mehrere Schaltzustände repräsentierenden Symbols, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit den folgenden Schritten. In einem Erzeugungsschritt erfolgt ein Erzeugen mindestens eines flächigen Lichtleiters aus einem transparenten oder transluzenten, ersten Material, wobei der Lichtleiter zwei gegenüberliegende Hauptflächen und mindestens eine Stirnfläche aufweist; von denen bei bestimmungsgemäßer Anordnung der Funktionsanzeige eine Hauptfläche eine einem Betrachter zugewandte Anzeigefläche ausbildet und die andere dem Betrachter abgewandt angeordnet ist.
Gleichzeitig oder zeitlich nachfolgend erfolgt ein Oberflächenstrukturieren, wobei mindestens eine der Hauptflächen des Lichtleiters mittels mehrerer in die Hauptfläche eingebrachter, lichtbrechend und/oder lichtstreuend wirkender Mikrostrukturen oberflächenstrukturiert wird. Als Mikrostruktur wird beispielsweise eine singuläre Erhebung auf der Hauptfläche oder eine Vertiefung in der Hauptfläche verstanden, deren Maximalabmessung im Bereich 1 bis 50 µm, bevorzugt im Bereich 1 bis 25 µm, liegt.
Bevorzugt sind die Mikrostrukturen gleichmäßig beabstandet über den oberflächenstrukturierten Bereich der Hauptfläche verteilt angeordnet. Beispielsweise sind die Mikrostrukturen pyramidenförmig oder prismatisch ausgeformt. Bevorzugt sind die Mikrosturen gleichförmig ausgebildet, bevorzugter sind sie nicht nur übereinstimmend ausgeformt, sondern weisen eine übereinstimmende Ausrichtung auf. Eine übereinstimmende Ausrichtung ergibt sich beispielsweise bei einer ebenen Hauptfläche dann, wenn jede Mikrostruktur durch gedachte, ausschließlich translatorische Verschiebung auf eine benachbarte Mikrostruktur abgebildet werden kann. Noch bevorzugter sind die Mikrostrukturen so ausgebildet, dass sie ein aus dem Lichtleiter austretendes, kollimiertes Lichtbündel aus dem Licht erzeugen, welches von der Lichtquelle stammt und zuvor über die Stirnfläche in den Lichtleiter eingetreten ist.
Nachfolgend erfolgt lediglich bereichsweises Beschichten des oberflächenstrukturierten Bereichs der Hauptfläche mit einem transparenten oder transluzenten, zweiten Material, so dass mindestens ein zusammenhängender unbeschichteter, oberflächenstrukturierter Symbolbereich der betreffenden Hauptfläche verbleibt sowie sich mindestens ein beschichteter, oberflächenstrukturierter Bereich der zugehörigen Hauptfläche ergibt.
Nachfolgend erfolgt ein Befestigen mindestens einer Lichtquelle, die angeordnet ist, über die Stirnfläche des Lichtleiters Licht in den Lichtleiter einzukoppeln, so dass bei aktivierter Lichtquelle durch Lichtbrechung und/oder Lichtstreuung im unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereich ein Lichtaustritt des in den Lichtleiter eingekoppelten Lichtes in Richtung des Betrachters bewirkt wird, und ein durch den oder die unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereiche sich ergebendes und leuchtendes Symbol für den Betrachter sichtbar ist.
Da somit die Beschichtung den unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereich insbesondere dessen Berandung, d.h. die Ausgestaltung der Grenze zwischen unbeschichtetem, oberflächenstrukturiertem Symbolbereich und beschichtetem, oberflächenstrukturiertem Bereich, dessen Position und dessen Abmessung vorgibt, hängen diese nur von der Wahl des Beschichtungsverfahrens ab und nicht mehr von der Wahl der Art des Oberflächenstrukturierverfahrens. Dadurch wird nicht nur der Herstellungsprozess vereinfacht, sondern der gestalterische Freiheitsgrad bei der Darstellung des Symbols verbessert sich durch die Nutzung der Oberflächenbeschichtung als die die Designvorgabe des Symbols umsetzende Maßnahme. Ferner wird so die Möglichkeit geschaffen, den unbeschichteten Lichtleiter für eine Vielzahl von Symbolen ohne zwingende Zuordnung zu einem spezifischen Symbol vorproduzieren zu können. Die Funktionsanzeige ist einfach und kostengünstig zu realisieren und gibt dem Gestalter ein großes Maß an Gestaltungsspielraum, was auch die Platzierung der Funktionsanzeige betrifft. Die Funktionsanzeige zeigt so gut wie keine durch die Lichtabstrahlung bewirkte Alterungserscheinung und ist vergleichsweise energiesparend. Der unbeschichtete, oberflächenstrukturierte Symbolbereich gibt beispielsweise das Symbol positiv als Bild, als dessen inverse Darstellung oder als dessen Umriss wieder.
Die Oberflächenstrukturierung kann durch Laserablation in den Lichtleiter eingebracht werden. Bevorzugt wird der oberflächenstrukturierte Bereich durch Prägen und/oder Abformen erzeugt. Beispielsweise wird die Mikrostruktur durch Vakuumformen oder Spritzformen mittels eines Werkzeugs in die betreffende Hauptfläche eingebracht, wobei eine formgebende Oberfläche des Werkzeugs die auf den Lichtleiter zu übertragende Struktur überträgt.
Bevorzugt ist die Beschichtung so ausgebildet, dass die in dem beschichteten, oberflächenstrukturierten Bereich vorgesehenen Mikrostrukturen durch die Beschichtung verfüllt sind. Bevorzugt bildet die Beschichtung eine den unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereich der Hauptfläche umgebende, durchgehende Oberfläche aus.
Bevorzugt weist der oberflächenstrukturierte Bereich gleichförmig ausgebildete 3-dimensionale Mikrostrukturen auf, deren mittlere Anzahldichte über den oberflächenstrukturierten Bereich im Bereich zwischen 500 bis 7.000 pro mm², bevorzugt im Bereich zwischen 1000 bis 4000 pro mm² liegt. Es hat sich gezeigt, dass eine derartige Anzahldichte im eingeschalteten Zustand der Lichtquelle eine für die optische Erkennbarkeit ausreichende Helligkeitsverteilung generiert, andererseits bei ausgeschalteter Lichtquelle optisch derart unauffällig ist, dass der oberflächenstrukturierte Bereich bei zu erwartendem Sehabstand für das „unbewaffnete“ Auge nicht erkennbar ist, insbesondere der gegebenenfalls mögliche Durchblick durch die Funktionsanzeige ungetrübt ist.
Bevorzugt ist das zweite Material ein transparent härtender Lack oder ein transparent härtender Klebstoff oder ein transparent härtendes Harz. Bevorzugt ist der Klebstoff ein wärmehärtender Klebstoff, welcher zur Erzeugung des Lichtleiters mit dem ersten Material in das formgebende Werkzeug eingebracht wird, wobei die Temperatur des Klebstoffs, beispielsweise durch die Wahl der Temperatur des Werkzeugs, beispielsweise mehr als 280° C so eingestellt, dass eine Verfestigung bzw. Härten des Klebstoffs erreicht wird. Als eine Verfestigung wird beispielsweise chemisches und/oder physikalisches Härten des Klebstoffs, wie eine zunehmende Vernetzung des Klebstoffs verstanden.
Bevorzugt beträgt der Flächenanteil aller unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereiche an dem gesamten, oberflächenstrukturierten Bereich der zugehörigen Hauptfläche des zugehörigen Lichtleiters weniger als 0,5, bevorzugt weniger als 0,3.
Um interne Reflexionen zu vermeiden, weichen die Brechungsindizes des ersten und zweiten Materials um nicht mehr als 0,2, bevorzugt 0,1, voneinander ab.
Bevorzugt weist der Lichtleiter jeweils mindestens eine Folie, wie einen mehrlagigen Folienschichtaufbau, auf. Beispielswese wird der Lichtleiter durch Hinterspritzen einer transparenten Folie, wie eine PC-Folie oder PE-Folie, mit dem ersten Material, insbesondere mit einem Thermoplast erzeugt.
Bevorzugt ist die Funktionsanzeige im außerhalb des oder der unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereiche liegenden Bereich der Anzeigefläche für den Betrachter durchsichtig, um so den Blick auf einen hinter der Funktionsanzeige liegenden Bereich, wie den Straßenverlauf bei einem Fahrzeug oder eine sonstige Anzeige freizugeben.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung werden mehrere Lichtleiter vorgesehen, die so angeordnet sind, dass jeweils mindestens eine der Hauptflächen des Lichtleiters einer Hauptfläche eines benachbarten Lichtleiters zugewandt ist und diese über einen Luftspalt oder einen Spalt aus einem im Vergleich zum ersten Material und dem zweiten Material optisch dünneren Material beabstandet sind, wobei die unbeschichteten Symbolbereiche zueinander bezüglich einer Stapelrichtung der Lichtleiter seitlich versetzt, bevorzugt nicht überlappend, angeordnet sind. Durch selektives Aktivieren der Lichtquellen können vergleichsweise einfach unterschiedliche Schaltzustände oder Schaltfunktionen visualisiert werden.
Bevorzugt unterscheidet sich die Lichtfarbe des in die Lichtleiter eingekoppelten Lichtes von Lichtleiter zu Lichtleiter.
Um eine unerwünschte Lichtausbreitung im Lichtleiter insbesondere bei Fremdlichteinwirkung zu vermeiden, wird der Lichtleiter gemäß einer bevorzugten Ausführungsform an mindestens einer der Stirnflächen, bevorzugt an der Stirnfläche, die der Lichtquelle zugewandten Stirnfläche gegenüberliegt, mit einer reflexionsmindernden Beschichtung beschichtet, welche auch geläufig als Antireflexbeschichtung oder als Vergütung bezeichnet wird. Diese hat die Aufgabe, beispielsweise durch Lichtabsorption in der Beschichtung, die Menge des in den Lichtleiter an der beschichteten Stirnfläche reflektierten Lichtes gegenüber einer unbeschichteten Stirnfläche zu reduzieren. Diese kann ferner umlaufend, beispielsweise abgesehen vom für das Licht der Lichtquelle vorgesehenen Lichteintrittsbereich aufgebracht sein. Diese reflexionsmindernde Beschichtung weist beispielsweise einen optischen Brechungsindex auf, der zahlenmäßig zwischen dem von Luft und dem des Materials des Lichtleiters liegt. Beim Beschichten werden bevorzugt Beschichtungsmethoden der Dünnschichttechnik eingesetzt, wie physikalische Gasphasenabscheidungen, wie thermisches Verdampfen und Sputterdeposition.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Es zeigen schematisch:

1 eine schematische Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Funktionsanzeige 1;
2 eine perspektivische Schnittansicht der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform der Funktionsanzeige 1;
3a-3d schematische Darstellungen zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens.

1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Funktionsanzeige 1 zur selektiven Anzeige mindestens eines eine Schaltfunktion und/oder mehrere Schaltzustände repräsentierenden Symbols 7, wie es in der perspektivischen Darstellung der 2 zu erkennen ist. Als selektive Anzeige wird nicht nur die wahlweise Anzeige unterschiedlicher Symbole aus einer Anzahl von vorgegebenen Symbolen verstanden, was bei einer nicht dargestellten Ausführungsform durch selektive Auswahl und elektrische Bestromung einer oder mehrerer Lichtquellen aus einer Vielzahl von Lichtquellen erreicht wird, sondern wie bei der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform durch das Einschalten und Ausschalten einer Lichtquelle, um selektiv das Symbol 7 durch die aktivierte Hinterleuchtung optisch für den Betrachter B in Erscheinung zu bringen bzw. durch das Abschalten der Hinterleuchtung das Symbol 7 für den Betrachter B nahezu verschwinden zu lassen. Dazu umfasst die Funktionsanzeige 1 einen flächigen Lichtleiter 2 aus mindestens einem transparenten oder transluzenten, ersten Material, der zwei gegenüberliegende Hauptflächen 8, 9 und mindestens eine Stirnfläche 11 aufweist, von denen eine Hauptfläche 8 bei bestimmungsgemäßer Anordnung der Funktionsanzeige 1 einem Betrachter B, wie einem Fahrzeugführer, zugewandt und Anzeigefläche ist, während die andere Hauptfläche 9 dem Betrachter B abgewandt angeordnet ist. Der Lichtleiter 2 weist hier zwei gegenüberliegende, parallel zueinander verlaufende Hauptflächen 8, 9 auf, die über Stirnflächen, die mit den Hauptflächen 8, 9 des Lichtleiters 2 gemeinsame Kanten an den Schmalseiten und an den Längsseiten des Lichtleiters 2 ausbilden, verbunden sind. Hier sind alle Stirnflächen orthogonal zu beiden Hauptflächen 8, 9 des Lichtleiters 2. Beispielsweise handelt es sich bei dem wenigstens einen transparenten oder transluzenten Material um einen Kunststoff, bevorzugt ein Thermoplast, wie Polyethylen (PE), Polycarbonat (PC), Polystyrol (PS), Polyvinylchlorid (PVC), Polyamide (PA), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) oder Polymethylmethacrylat (PMMA). Als Hauptfläche 8, 9 werden diejenigen Flächen des Lichtleiters 2 mit dem größten Flächeninhalt verstanden. Die Hauptflächen 8, 9 sind abgesehen von der nachfolgend beschriebenen Oberflächenstrukturierung im Wesentlichen eben ausgestaltet. Der Lichtleiter 2 kann mit einer transparenten oder transluzenten Beschichtung, wie einer Lackschicht, versehen sein oder ein Folienschichtaufbau sein, wie er beispielsweise durch Hinterspritzen einer Folie erzeugt wird. Die Funktionsanzeige 1 weist mindestens eine Lichtquelle 5 auf, die so angeordnet ist, dass über die Stirnfläche 11 des Lichtleiters 2 Licht L der Lichtquelle 5 in den Lichtleiter 2 eingekoppelt wird. Zur Verbesserung der Lichteinkopplung und/oder zur Anpassung der Lichtabstrahlungscharakteristik der Lichtquelle 5 an die für den Lichteintritt in den Lichtleiter 2 bestimmte Stirnfläche 11 kann zwischen dem Lichtleiter und der Lichtquelle eine Linse und/oder eine Blende angeordnet sein, was in den 1 und 2 nicht dargestellt ist. Die Blende kann ferner vorgesehen sein, bei einer Funktionsanzeige 1 mit mehr als einem Lichtleiter 2 den Lichtübertritt zu weiteren Lichtleitern 2 neben dem zugeordneten Lichtleiter 2 zu unterbinden.
Erfindungsgemäß ist mindestens eine der Hauptflächen 8, 9 des Lichtleiters 2, hier die dem Betrachter B zugewandte Hauptfläche 8 mittels mehrerer in die Hauptfläche 8 eingebrachter, lichtbrechend und/oder lichtstreuend wirkender Mikrostrukturen 4 oberflächenstrukturiert. Als Mikrostruktur 4 wird bei der gezeigten Ausführungsform eine singuläre Vertiefung in der Hauptfläche 8 verstanden, deren Maximalabmessung im Bereich 1 bis 50 µm, bevorzugt im Bereich von 1 bis 25 µm liegt. Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Mikrostrukturen 4 gleichmäßig beabstandet über den gesamten oberflächenstrukturierten Bereich 6a, 6b der Hauptfläche 8 verteilt angeordnet. Dabei sind alle Mikrostrukturen 4 gleichförmig und weisen eine übereinstimmende Ausrichtung auf und sind so ausgebildet, dass sie ein aus dem Lichtleiter 2 austretendes, kollimiertes Lichtbündel aus dem Licht L erzeugen, welches von der Lichtquelle 5 stammt und zuvor über die Stirnfläche 11 in den Lichtleiter 2 eingetreten ist.
Erfindungsgemäß ist ferner eine lediglich bereichsweise auf den oberflächenstrukturierten, d.h. den Mikrostrukturen 4 versehenen Bereich 6a, 6b der Hauptfläche 8 aufgebrachte Beschichtung 3 aus einem transparenten oder transluzenten, zweiten Material vorgesehen, so dass von dem oberflächenstrukturierten Bereich 6a, 6b neben mindestens einem zusammenhängenden unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereich 6a der Hauptfläche 8 noch mindestens ein beschichteter oberflächenstrukturierter Bereich 6b verbleibt. Wie die perspektivische Schnittansicht der 2 zeigt, umgibt der beschichtete, oberflächenstrukturierte Bereich 6b den unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereich 6a. Um eine unerwünschte Lichtausbreitung im Lichtleiter 2 insbesondere bei Fremdlichteinwirkung zu vermeiden, weist der Lichtleiter 2 an mindestens einer der Stirnflächen, bevorzugt an der Stirnfläche, die der Lichtquelle 5 zugewandten Stirnfläche 11 gegenüberliegt, eine reflexionsmindernde Beschichtung 12 auf, welche auch geläufig als Antireflexbeschichtung oder als Vergütung bezeichnet wird. Diese kann umlaufend, beispielsweise abgesehen vom für das Licht L der Lichtquelle 5 vorgesehenen Lichteintrittsbereich aufgebracht sein.
Bei aktivierter Lichtquelle 5 wird durch Lichtbrechung und/oder Lichtstreuung im unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereich 6a ein Lichtaustritt des in den Lichtleiter 2 eingekoppelten Lichtes L in Richtung des Betrachters B bewirkt, so dass ein durch den oder die unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereiche 6a sich ergebendes und leuchtendes Symbol 7 für den Betrachter B sichtbar wird. Die Oberflächenstrukturierung bewirkt durch Lichtbrechung und/oder Lichtstreuung einen, beispielsweise im Vergleich zu einer ebenen und damit nicht-oberflächenstrukturierten Ausgestaltung der betreffenden Hauptfläche 8 verstärkten Lichtaustritt in Richtung des Betrachters B, was dadurch zu erklären ist, dass durch die Mikrostruktur 4 jeweils ein Auftreffen des Lichtes L auf eine durch die Mikrostruktur 4 vorgegebene Grenzfläche in einem Winkel erreicht wird, der nicht die Totalreflexionsbedingung erfüllt, so dass das Licht L den Lichtleiter 2 im Bereich der Mikrostruktur 4 verlässt. H
Hier weist der oberflächenstrukturierte Bereich 6a, 6b gleichförmig ausgebildete 3-dimensionale Mikrostrukturen 4 auf, deren mittlere Anzahldichte über den oberflächenstrukturierten Bereich 6a, 6b im Bereich zwischen 500 bis 7.000 pro mm², bevorzugt im Bereich zwischen 1000 bis 4000 pro mm² liegt. Es hat sich gezeigt, dass eine derartige Anzahldichte im eingeschalteten Zustand der Lichtquelle 5 eine für die optische Erkennbarkeit ausreichende Helligkeitsverteilung generiert, andererseits bei ausgeschalteter Lichtquelle 5 optisch derart unauffällig ist, dass der oberflächenstrukturierte Bereich 6a, 6b bei zu erwartendem Sehabstand für das „unbewaffnete“ Auge nicht erkennbar ist, insbesondere der gegebenenfalls mögliche Durchblick durch die Funktionsanzeige 1 ungetrübt ist.
Da die Beschichtung 3 den unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereich 6a insbesondere dessen Berandung, d.h. die Ausgestaltung der Grenze zwischen unbeschichtetem, oberflächenstrukturiertem Symbolbereich 6a und beschichtetem, oberflächenstrukturiertem Bereich 6b, dessen Position und dessen Abmessung vorgibt, hängen diese nur von der Wahl des Beschichtungsverfahrens ab und nicht mehr von der Wahl der Art und der Durchführung des Oberflächenstrukturierverfahrens. Dadurch wird nicht nur der Herstellungsprozess vereinfacht, sondern der gestalterische Freiheitsgrad bei der Darstellung des Symbols 7 verbessert sich durch die Nutzung der Oberflächenbeschichtung als die die Designvorgabe des Symbols 7 umsetzende Maßnahme. Ferner wird so die Möglichkeit geschaffen, den unbeschichteten Lichtleiter 2 für eine Vielzahl von Symbolen 7 ohne zwingende Zuordnung zu einem spezifischen Symbol vorproduzieren zu können. Die Funktionsanzeige 1 ist einfach und kostengünstig zu realisieren und gibt dem Gestalter ein großes Maß an Gestaltungsspielraum, was auch die Platzierung der Funktionsanzeige 1 betrifft. Die Funktionsanzeige 1 zeigt so gut wie keine durch die Lichtabstrahlung bewirkte Alterungserscheinung und ist vergleichsweise energiesparend. Der unbeschichtete, oberflächenstrukturierte Symbolbereich 6a gibt beispielsweise das Symbol 7 positiv als Bild, als dessen inverse Darstellung oder als dessen Umriss wieder.
Anhand der 3a bis 3d wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Funktionsanzeige 1 zur selektiven Anzeige mindestens eines eine Schaltfunktion und/oder mehrere Schaltzustände repräsentierenden Symbols 7, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, erläutert. In einem in 3a gezeigten Erzeugungsschritt erfolgt ein Erzeugen eines flächigen Lichtleiters 2 aus einem transparenten oder transluzenten, ersten Material, wobei der Lichtleiter 2 zwei gegenüberliegende Hauptflächen 8, 9 und mindestens eine Stirnfläche 11 aufweist, von denen bei bestimmungsgemäßer Anordnung der Funktionsanzeige eine Hauptfläche 8 eine einem Betrachter zugewandte Anzeigefläche ausbildet und die andere dem Betrachter abgewandt angeordnet ist. Beispielsweise wird der Lichtleiter 2 durch Hinterspritzen einer transparenten thermoplastischen Folie 2a mit einem transparenten Thermoplast erzeugt. Ferner kann der Lichtleiter 2 auch ein Schichtaufbau aus einer thermoplastischen Schicht und einer Lackschicht sein.
Gleichzeitig oder zeitlich nachfolgend erfolgt ein Oberflächenstrukturieren, Das erhaltene Resultat ist in 3b gezeigt. Dabei wird die dem Betrachter zugewandt anzuordnende Hauptflächen 8 des Lichtleiters 2 mittels mehrerer in die Hauptfläche 8 eingebrachter, lichtbrechend und/oder lichtstreuend wirkender Mikrostrukturen 4 oberflächenstrukturiert. Als Mikrostruktur 4 wird eine singuläre Vertiefung in der Hauptfläche 8 verstanden, deren Maximalabmessung im Bereich 1 bis 50 µm, bevorzugt im Bereich 1 bis 25 µm, liegt.
Die Mikrostrukturen sind gleichmäßig beabstandet über den oberflächenstrukturierten Bereich der Hauptfläche 8 verteilt angeordnet. Die Mikrostrukturen 4 sind gleichförmig ausgebildet, wobei sie ein aus dem Lichtleiter 2 austretendes, kollimiertes Lichtbündel aus dem Licht L erzeugen, welches von der Lichtquelle 5 stammt und zuvor über die Stirnfläche 11 in den Lichtleiter 2 eingetreten ist.
Nachfolgend erfolgt, wie als Resultat in 3c gezeigt, lediglich bereichsweises Beschichten des oberflächenstrukturierten Bereichs 6a, 6b der Hauptfläche 8 mit einem transparenten oder transluzenten, zweiten Material, so dass mindestens ein zusammenhängender unbeschichteter, oberflächenstrukturierter Symbolbereich 6a der betreffenden Hauptfläche 8 verbleibt und sich mindestens ein beschichteter, oberflächenstrukturierter Bereich 6b der zugehörigen Hauptfläche 8 ergibt.
Um eine unerwünschte Lichtausbreitung im Lichtleiter insbesondere bei Fremdlichteinwirkung zu vermeiden, wird der Lichtleiter 2 an mindestens einer der Stirnflächen, bevorzugt an der Stirnfläche, die der Lichtquelle 5 zugewandten Stirnfläche 11 gegenüberliegt, mit einer reflexionsmindernden Beschichtung 12 beschichtet, welche auch geläufig als Antireflexbeschichtung oder als Vergütung bezeichnet wird. Diese kann umlaufend, beispielsweise abgesehen vom für das Licht der Lichtquelle 5 vorgesehenen Lichteintrittsbereich aufgebracht sein. Diese reflexionsmindernde Beschichtung 12 weist beispielsweise einen optischen Brechungsindex auf, der zahlenmäßig zwischen dem von Luft und dem des Materials des Lichtleiters 2 liegt. Beim Beschichten werden bevorzugt Beschichtungsmethoden der Dünnschichttechnik eingesetzt, wie physikalische Gasphasenabscheidungen, wie thermisches Verdampfen und Sputterdeposition.
Nachfolgend erfolgt, wie als Resultat in 3d gezeigt, ein Befestigen mindestens einer Lichtquelle 5, die so angeordnet ist, dass über die Stirnfläche 11 des Lichtleiters 2 Licht L in den Lichtleiter 2 eingekoppelt wird, so dass bei aktivierter Lichtquelle 5 durch Lichtbrechung und/oder Lichtstreuung im unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereich 6a ein Lichtaustritt des in den Lichtleiter 2 eingekoppelten Lichtes L in Richtung des Betrachters bewirkt wird, und ein durch den oder die unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereiche 6a sich ergebendes und leuchtendes Symbol 7 für den Betrachter sichtbar ist. Dabei ist die Lichtquelle 5 an einem Träger 10 festgelegt, der den Lichtleiter 2 rahmenförmig umgibt.
Da somit die Beschichtung den unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereich 6b insbesondere dessen Berandung, d.h. die Ausgestaltung der Grenze zwischen unbeschichtetem, oberflächenstrukturiertem Symbolbereich 6a und beschichtetem, oberflächenstrukturiertem Bereich 6b, dessen Position und dessen Abmessung vorgibt, hängen diese nur von der Wahl des Beschichtungsverfahrens ab und nicht mehr von der Wahl der Art des Oberflächenstrukturierverfahrens. Dadurch wird nicht nur der Herstellungsprozess vereinfacht, sondern der gestalterische Freiheitsgrad bei der Darstellung des Symbols 7 verbessert sich durch die Nutzung der Oberflächenbeschichtung als die die Designvorgabe des Symbols 7 umsetzende Maßnahme. Ferner wird so die Möglichkeit geschaffen, den Lichtleiter 2 für eine Vielzahl von Symbolen ohne zwingende Zuordnung zu einem spezifischen Symbol vorproduzieren zu können. Die Funktionsanzeige 1 ist einfach und kostengünstig zu realisieren und gibt dem Gestalter ein großes Maß an Gestaltungsspielraum, was auch die Platzierung der Funktionsanzeige betrifft. Die Funktionsanzeige 1 zeigt so gut wie keine durch die Lichtabstrahlung bewirkte Alterungserscheinung und ist vergleichsweise energiesparend. Der unbeschichtete, oberflächenstrukturierte Symbolbereich 6b gibt beispielsweise das Symbol positiv als Bild, als dessen inverse Darstellung oder als dessen Umriss wieder.

Claims

Funktionsanzeige (1) zur selektiven Anzeige mindestens eines eine Schaltfunktion und/oder mehrere Schaltzustände repräsentierenden Symbols (7), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, aufweisend: mindestens einen flächigen Lichtleiter (2) aus mindestens einem transparenten oder transluzenten, ersten Material, der zwei gegenüberliegende Hauptflächen (8, 9) und mindestens eine Stirnfläche (11) aufweist, von denen eine Hauptfläche (8) einem Betrachter (B) als Anzeigefläche zugewandt und die andere Hauptfläche (9) dem Betrachter (B) abgewandt ist; mindestens eine Lichtquelle (5), die angeordnet ist, dass über die Stirnfläche (11) des Lichtleiters (2) Licht (L) der Lichtquelle (5) in den Lichtleiter (2) eingekoppelt wird; wobei mindestens eine der Hauptflächen (8) des Lichtleiters (2) mittels mehrerer in die jeweilige Hauptfläche (8) eingebrachter, lichtbrechend und/oder lichtstreuend wirkender Mikrostrukturen (4) oberflächenstrukturiert ist, um einen oberflächenstrukturierten Bereich (6a, 6b) der jeweiligen Hauptfläche (8) auszubilden; und eine lediglich bereichsweise auf den oberflächenstrukturierten Bereich (6a, 6b) der Hauptfläche (8) aufgebrachte Beschichtung (3) aus einem transparenten oder transluzenten, zweiten Material, so dass mindestens ein beschichteter, oberflächenstrukturierter Bereich (6b) der jeweiligen Hauptfläche (8) vorliegt und mindestens ein zusammenhängender unbeschichteter, oberflächenstrukturierter Symbolbereich (6a) der jeweiligen Hauptfläche (8) verbleibt; wobei bei aktivierter Lichtquelle (5) durch Lichtbrechung und/oder Lichtstreuung im unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereich (6a) ein Lichtaustritt des in den Lichtleiter (2) eingekoppelten Lichtes (L) in Richtung des Betrachters (B) bewirkt wird, so dass ein durch den oder die unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereiche (6a) sich ergebendes und leuchtendes Symbol (7) für den Betrachter (B) sichtbar ist.
Funktionsanzeige (1) gemäß Anspruch 1, wobei der oberflächenstrukturierte Bereich (6a, 6b) durch Prägen und/oder Abformen erzeugt sind.
Funktionsanzeige (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beschichtung (3) so ausgebildet ist, dass die in dem beschichteten, oberflächenstrukturierten Bereich (6b) vorgesehenen Mikrostrukturen durch die Beschichtung (3) verfüllt sind.
Funktionsanzeige (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der oberflächenstrukturierte Bereich (6a, 6b) gleichförmig ausgebildete 3-dimensionale Mikrostrukturen (4) aufweist, deren mittlere Anzahldichte über den oberflächenstrukturierten Bereich (6a, 6b) im Bereich zwischen 500 bis 7.000 pro mm², bevorzugt zwischen 1000 bis 4000 pro mm², liegt.
Funktionsanzeige (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Mikrostrukturen (4) jeweils eine Maximalabmessung aufweisen, die im Bereich von 1 bis 25 µm liegt.
Funktionsanzeige (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Material ein transparent härtender Lack oder ein transparent härtender Klebstoff oder ein transparent härtendes Harz ist.
Funktionsanzeige (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Flächenanteil aller unbeschichteten oberflächenstrukturierter Symbolbereiche (6a) an dem gesamten, oberflächenstrukturierten Bereich (6a, 6b) der jeweiligen Hauptfläche (8) weniger als 0,5, bevorzugt weniger als 0,3, beträgt.
Funktionsanzeige (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Material und das zweite Material jeweils einen optischen Brechungsindex aufweisen, wobei diese Brechungsindizes um nicht mehr als 0,2, bevorzugt 0,1, voneinander abweichen.
Funktionsanzeige (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Lichtleiter (2) jeweils mindestens eine Folie (2a) aufweist.
Funktionsanzeige (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Funktionsanzeige im außerhalb des oder der unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereiche (6a) liegenden Bereich der Anzeigefläche für den Betrachter (B) durchsichtig ist.
Funktionsanzeige (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere Lichtleiter (2) vorgesehen sind, die so angeordnet sind, dass jeweils mindestens eine der Hauptflächen des Lichtleiters (2) einer Hauptfläche eines benachbarten Lichtleiters zugewandt ist und diese über einen Luftspalt oder einen Spalt aus einem im Vergleich zum ersten Material und dem zweiten Material optisch dünneren Material beabstandet sind, wobei die unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereiche (6a) zueinander bezüglich einer Stapelrichtung der Lichtleiter seitlich versetzt, bevorzugt nicht überlappend, angeordnet sind.
Funktionsanzeige (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei sich die Lichtfarbe des in die Lichtleiter (2) eingekoppelten Lichtes (L) von Lichtleiter zu Lichtleiter unterscheidet.
Bedienelement aufweisend eine Funktionsanzeige (1), gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche und ein Bedienteil, wobei die als Anzeigefläche dienende Hauptfläche (8) eine Bedienfläche eines für eine Berührung oder eine Betätigung bestimmten Bedienteils des Bedienelements ausbildet.
Lenkrad für ein Kraftfahrzeug, aufweisend ein Bedienelement gemäß dem vorhergehenden Anspruch.
Verfahren zur Herstellung einer Funktionsanzeige (1) zur selektiven Anzeige mindestens eines eine Schaltfunktion und/oder mehrere Schaltzustände repräsentierenden Symbols (7), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit den folgenden Schritten: Erzeugen mindestens eines flächigen Lichtleiters (2) aus einem transparenten oder transluzenten, ersten Material, der zwei gegenüberliegende Hauptflächen (8, 9) und mindestens eine Stirnfläche (11) aufweist, von denen bei bestimmungsgemäßer Anordnung der Funktionsanzeige (1) eine Hauptfläche (8) eine einem Betrachter (B) zugewandte Anzeigefläche ausbildet und die andere Hauptfläche (9) dem Betrachter (B) abgewandt angeordnet ist; gleichzeitiges oder nachfolgendes Oberflächenstrukturieren, wobei mindestens eine der Hauptflächen (8) des Lichtleiters (2) mittels mehrerer in die jeweilige Hauptfläche (8) eingebrachter, lichtbrechend und/oder lichtstreuend wirkender Mikrostrukturen (4) oberflächenstrukturiert wird, um einen oberflächenstrukturierten Bereich (6a, 6b) der jeweiligen Hauptfläche (8) auszubilden; nachfolgendes lediglich bereichsweise Beschichten des oberflächenstrukturierten Bereichs (6a, 6b) der jeweiligen Hauptfläche (8) mit einem transparenten oder transluzenten, zweiten Material, so dass mindestens ein beschichteter, oberflächenstrukturierter Bereich (6b) der jeweiligen Hauptfläche (8) vorliegt und mindestens ein zusammenhängender unbeschichteter, oberflächenstrukturierter Symbolbereich (6a) der jeweiligen Hauptfläche (8) verbleibt; Befestigen mindestens einer Lichtquelle (5), die angeordnet ist, über eine Stirnfläche (11) des Lichtleiters (2) Licht (L) in den Lichtleiter (2) einzukoppeln, so dass bei aktivierter Lichtquelle (5) durch Lichtbrechung und/oder Lichtstreuung im unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereich (6a) ein Lichtaustritt des in den Lichtleiter (2) eingekoppelten Lichtes (L) in Richtung des Betrachters (B) bewirkt wird, und ein durch den oder die unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereiche (6a) sich ergebendes und leuchtendes Symbol (7) für den Betrachter (B) sichtbar ist.
Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei das Oberflächenstrukturieren durch Prägen und/oder Abformen erzeugt sind.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 15 oder 16, wobei das Beschichten so erfolgt, dass die in dem beschichteten, oberflächenstrukturierten Bereich (6b) vorgesehenen Mikrostrukturen (4) durch die Beschichtung (3) verfüllt sind.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 17, wobei der oberflächenstrukturierte Bereich (6a, 6b) gleichförmig ausgebildete 3-dimensionale Mikrostrukturen (4) aufweist, deren mittlere Anzahldichte über den oberflächenstrukturierten Bereich (6a, 6b) im Bereich zwischen 500 bis 7.000 pro mm², bevorzugt zwischen 1000 bis 4000 pro mm², liegt.
Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Mikrostrukturen (4) jeweils eine Maximalabmessung aufweisen, die im Bereich von 1 bis 25 µm liegt.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 19, wobei das Beschichten das Aufbringen eines transparent härtenden Lacks oder eines transparent härtenden Klebstoffs oder eines transparent härtenden Harzes und ein Härten beinhaltet.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 20, wobei ein Flächenanteil aller unbeschichteten oberflächenstrukturierten Symbolbereiche (6a) an dem gesamten, oberflächenstrukturierten Bereich (6a, 6b) der jeweiligen Hauptfläche (8) weniger als 0,5, bevorzugt weniger als 0,3, beträgt.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 21, wobei das erste Material und das zweite Material jeweils einen optischen Brechungsindex aufweisen, wobei diese Brechungsindizes um nicht mehr als 0,2, bevorzugt 0,1, voneinander abweichen.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 22, wobei der Lichtleiter (2) durch Hinterspritzen einer Folie (2a) oder eines Folienschichtaufbaus erzeugt wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 23, wobei die hergestellte Funktionsanzeige (1) so ausgebildet ist, dass sie im außerhalb des oder der unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereiche (6a) liegenden Bereich der Anzeigefläche für den Betrachter (B) durchsichtig ist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 24, wobei mehrere Lichtleiter (2) so angeordnet werden, dass jeweils mindestens eine der Hauptflächen des Lichtleiters (2) einer Hauptfläche eines benachbarten Lichtleiters (2) zugewandt ist und diese über einen Luftspalt oder einen Spalt aus einem im Vergleich zum ersten Material und dem zweiten Material optisch dünneren Material beabstandet sind, wobei die unbeschichteten, oberflächenstrukturierten Symbolbereiche (6a) zueinander bezüglich einer Stapelrichtung der Lichtleiter (2) seitlich versetzt, bevorzugt nicht überlappend, angeordnet sind.
Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei sich die Lichtfarbe des jeweils in die Lichtleiter (2) eingekoppelten Lichtes (L) von Lichtleiter (2) zu Lichtleiter (2) unterscheidet.