WO2022223726A1 - Bedienelement und verfahren zur herstellung eines bedienelementes - Google Patents

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WO2022223726A1
WO2022223726A1 PCT/EP2022/060612 EP2022060612W WO2022223726A1 WO 2022223726 A1 WO2022223726 A1 WO 2022223726A1 EP 2022060612 W EP2022060612 W EP 2022060612W WO 2022223726 A1 WO2022223726 A1 WO 2022223726A1
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WO
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diffuser layer
layer
optoelectronic components
emission direction
main emission
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PCT/EP2022/060612
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English (en)
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Patrick HOERNER
Marc Philippens
Erwin Lang
Igor Stanke
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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    • H01L33/62Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls

Definitions

  • the present invention relates to an operating element and an operating element panel.
  • the invention also relates to a method for producing such a control element.
  • m-LEDs optoelectronic components which are characterized by a very small edge length in the range from a few ⁇ m to about 100 ⁇ m are referred to as m-LEDs.
  • TFT backplane & control electronics active control required
  • they are usually designed in a rectangular shape and thus clearly limited their possible uses.
  • the inventors have recognized that although display and control elements are used in many areas, they are mostly used are designed simply and clearly. With a simple push of a button, these can be switched on or off with their respective function, with a light element providing a visual indication of the respective status at the same time. Applications for such operating elements can be found, inter alia, in the automotive sector, in which vehicle functions, for example the interior lighting or the like, can be switched on or off simply by pressing a button. This also includes illuminated controllers with which control is possible and which in turn are identified by light signals. An example would be dimmers in the smart home sector or, again, in the automotive sector. Other control elements of this type can be found in automation and industrial technology, in aircraft construction and also in home appliances.
  • each pixel of a display is "equipped" with a pLED, the majority of the LED chips are not operated in a simple display element. However, the application-side required homogeneous illumination of the display symbol should be guaranteed, with the number of LEDs Furthermore, it may be necessary, for example in the automotive sector or in aircraft construction, for the integration of the display and operating element according to the invention to remain at least partially or predominantly transparent.
  • an operating element comprises a carrier element and a light-emitting film in which or on which at least two optoelectronic components and contact lines connected to them are arranged.
  • the at least two optoelectronic components generate light along a first main emission direction.
  • a diffuser layer is arranged downstream of the at least two optoelectronic components with respect to the first main emission direction.
  • "subordinate" with regard to the first main emission direction means that an element follows another element when moving along the main emission direction. Light that is emitted by the component along the main emission direction therefore hits the other element first
  • a symbol element is provided, which is not arranged in front of the diffuser layer with respect to the first main emission direction.
  • the symbol element is thus either arranged downstream of the diffuser layer with regard to the first main emission direction or is formed in the diffuser layer itself drive of the at least two optoelectronic components and a plan view of the diffuser layer along the first main emission direction or opposite thereto at least one symbol.
  • a structured symbol element is to be understood as an element which for e represents one or more symbols to a user.
  • a structured symbol element may comprise one or more letters, each letter forming a symbol of the structured symbol element.
  • the structured symbol element can also include one or more characters, pictograms or icons or a combination of such with letters.
  • the operating element comprises a touch-sensitive sensor which is designed to detect a touch or pressure exerted along or opposite to the first main emission direction and to generate an electrical signal therefrom.
  • the distance between the diffuser layer and the at least two optoelectronic components depends on a distance between the at least two optoelectronic components.
  • the optoelectronic components can be arranged in a matrix form, or also follow the shape of the symbol element, i.e. the optoelectronic components show an arrangement among themselves in plan view that is similar to the symbol to be illuminated.
  • the operating element is formed in a flexible structure, which allows it to be easily integrated into existing support surfaces, if this is necessary.
  • the structured symbol element is formed by a shadow mask arranged on the diffuser layer with respect to the first main emission direction. This makes it possible to create a wide variety of operating elements in a very simple manner by adjusting the shadow mask.
  • the distance between the diffuser layer and the at least two optoelectronic components can also be greater than half the distance between the at least two optoelectronic components. This dependence between the distance between the optoelectronic components and the The homogeneity of the illumination can be adjusted using the diffuser layer and the distance between two adjacent optoelectronic components (pixel pitch). The specified dependency creates an overlap in the light cone and thus improves the illumination.
  • the structured symbol element is formed by the diffuser layer, among other things by a structure in the diffuser layer, in particular by a spatial distribution of diffuser particles in the diffuser layer that forms the structure. Similar to the previous example, provision can also be made here for the distance between the diffuser layer and two adjacently arranged optoelectronic components, which are assigned to the at least one symbol, to be less than half the distance between the two adjacent optoelectronic components. In other words, the pixel pitch or the distance from the diffuser layer is selected in such a way that a sufficiently large overlap is created and the associated symbol is thus evenly illuminated.
  • a symbol contains a number of sub-symbols that are to be spaced apart from one another. It is therefore necessary that the sub-symbols can be well resolved.
  • the resolution results from the distance between two adjacent optoelectronic components, one of which is assigned to one partial symbol and the other to the other partial symbol. In some aspects, therefore, a distance between the diffuser layer and two adjacently arranged optoelectronic components, which are assigned to different symbols or partial symbols, is less than half the distance between the two adjacent optoelectronic components.
  • the necessary distance between the optoelectronic components and the diffuser layer is created by an adhesive layer that connects the luminescent film to the diffuser layer.
  • Their thickness essentially corresponds to the required distance between the diffuser layer and the at least two optoelectronic components.
  • a reflective or absorbing element is applied to a side facing away from the first main emission direction.
  • this can be an absorbent color layer that is provided on the carrier element or the luminescent film.
  • An absorbing layer of color prevents wave conduction of the emitted light, which is totally reflected at the boundary surface with the air and is deflected back into the operating element.
  • the elements located there can also be formed with absorber particles on a side facing away from the first main emission direction, in order to prevent reflected light from conducting waves. It would be possible to provide these absorber particles in the carrier element, in an adhesive layer between the carrier element and the luminescent film or in the luminescent film itself.
  • the diffuser layer can include an electrochromic layer. This allows the symbol to be darkened or additional color nuances to be set.
  • additional layers can be provided which implement further functionalities for the operating element.
  • an adhesive layer can be arranged between the carrier element and the light-emitting film.
  • the adhesive layer can be a hot-melt adhesive, the thickness of which is only a few 10 ⁇ m.
  • the control element can comprise a cover film layer which is arranged downstream of the diffuser layer with respect to the first main emission direction. The cover film layer serves to protect the diffuser layer and can also Adapt the refractive index to the further medium in order to reduce the total reflection.
  • control element can have an optionally partially transparent color layer, which is arranged downstream of the diffuser layer with respect to the first main emission direction.
  • the color layer may optionally be structured and in particular structured similarly to the structured symbol element.
  • the additional layer of color improves the impression of the symbol.
  • further color impressions can be generated, which provide a user with additional information.
  • converter layers can be provided, which convert the light of a first wavelength generated by the optoelectronic components into a second wavelength.
  • these layers are arranged downstream of the diffuser layer, i.e. the emitted light is first homogenized by the diffuser layer and then in converted to a second wavelength.
  • the diffuser layer of the operating element comprises converter particles for converting incident light of a first wavelength into light of a second wavelength.
  • a color filter can be provided in some aspects, which is arranged downstream of the diffuser layer with respect to the main emission direction, with the color filter being unstructured in particular.
  • the color filter for example, a broader emission spectrum can be narrowed down so that a specific color can be selected from a number of possible ones.
  • the color filter is adjustable in some aspects.
  • some versions relate to a control element in which the at least two optoelectronic components for generating Light of different wavelengths are performed.
  • components are used that produce different colors, so that not only mixed colors can be produced, but also the operating element can light up in different colors depending on the activation, eg red or green.
  • components of different colors can be arranged close to one another on or in the luminescent film, so that the requirements for homogeneity and also resolution, as mentioned above, remain guaranteed.
  • Several light foils with components of different colors can also be arranged one on top of the other in order to create the desired effect.
  • control element comprises a glass layer as a carrier element.
  • the carrier element can also have a carrier film that is applied to a glass layer. Any rigid transparent layer is understood here as a glass layer.
  • this SiO2 can also include a solid and transparent plastic such as Plexiglas or the like.
  • support elements are provided whose thickness is in the range from a few 10 ⁇ m to approximately 200 ⁇ m.
  • Such carrier layers possibly also made with SiO 2 or other glasses or transparent plastics, are designed to be flexible and pliable.
  • such thin glass layers are provided, the thickness of which is between 50 ⁇ m and 200 ⁇ m but still have the barrier effect of thick glass.
  • the tactile sensor is positioned between the light-emitting sheet and the diffuser layer.
  • the touch-sensitive sensor can also be arranged after the diffuser layer with respect to the first main emission direction.
  • the touch-sensitive sensor is arranged between the carrier element and the luminous foil.
  • the touch-sensitive sensor can be capacitive or resistive sensor.
  • the extent may correspond to at least one extent of the structured symbol element. It is therefore possible that the expansion of the sensor corresponds to the size of the operating element, but the sensor can also be smaller.
  • the at least two optoelectronic components can be designed as horizontal light-emitting diodes, each with two contact pads on the same side.
  • the contact pads are connected to terminals of the contact lines. This is expedient because in this way the emission side is free of contact pads or other shadows. If necessary, light is emitted away from the luminescent film on which the components are arranged.
  • another solution is also conceivable, in which the components shine through the light-emitting foil, so they would be arranged on the "underside" of the foil.
  • the at least two optoelectronic components can also be designed as vertical light-emitting diodes, with one of the contact lines is in each case guided along an insulated side of the optoelectronic components onto a contact pad which is on a light exit side of the optoelectronic component.
  • the two optoelectronic components are surrounded by a transparent material in the main emission direction.
  • the material can contain air or be another gas, whereby in such a case the optoelectronic components are embedded in a cavity.
  • the surrounding material has a refractive index that is lower than a material of the diffuser layer or an adhesive layer covering the transparent material.This reduces the emission properties improved.
  • control element thus includes a second main emission direction, which is oriented essentially opposite to the first main emission direction.
  • control element has a second diffuser layer, which is arranged downstream of the at least two optoelectronic components with respect to the second main emission direction.
  • the two optoelectronic components are arranged between two diffuser layers.
  • the operating element comprises a structured second symbol element which is not arranged in front of the second diffuser layer with respect to the second main emission direction and which is designed to display at least one symbol during operation of the at least two optoelectronic components and a plan view of the second diffuser layer along the main emission direction .
  • This aspect thus creates a control element that is illuminated on both sides and can be operated. It can be expedient to possibly arrange the least two optoelectronic components on different sides of the luminescent film. As a result, both sides can be illuminated separately if the light-emitting film is designed to be reflective or absorbing.
  • the structured second symbol element is formed by a second shadow mask arranged downstream or on the second diffuser layer with respect to the second main emission direction.
  • the distance between the second diffuser layer and the at least two optoelectronic components is greater than half the distance between the at least two optoelectronic components.
  • the structured second symbol element can also be formed by the diffuser layer. In such an embodiment it is thus possible to provide different types of symbols, so that the control element shows different symbols depending on the viewing direction.
  • the operating element comprises a second touch-sensitive sensor which is designed to detect a touch or pressure exerted along the second main emission direction and to generate an electrical signal therefrom.
  • the control element can be operated from both sides.
  • the first and/or second touch-sensitive sensor is arranged between two carrier elements and with respect to the main emission direction of the respective diffuser layer below.
  • the second sensor can also be a capacitive sensor, in which case the strength of a signal change can be used to distinguish which of the two sensors should respond.
  • the control element can be used on both sides and it is still possible to distinguish which sensor was activated by touching or touching the control element.
  • control element comprises a haptic button element, which is arranged downstream of the respective diffuser layer with respect to the first and/or second main emission direction.
  • the user is guided to the control element with the haptic key element.
  • the haptic button element can have a curvature on its surface.
  • the haptic key element is applied to a carrier foil or a glass layer, which is arranged downstream of the respective diffuser layer with respect to the first and/or second main emission direction. Another point of view is provided with a control panel, in particular for a vehicle, an aircraft, or an automation or industrial application.
  • the control element panel includes a glass element, in particular a pane or a panel and the control element according to the proposed principle.
  • the operating element is arranged on the glass element in such a way that the glass element forms the carrier element of the operating element, or the carrier element is intimately connected to the glass element.
  • the control element thus becomes part of the pane or glass element.
  • This allows multiple controls to be provided on panes, glass surfaces, or generally smooth surfaces. In the case of glass surfaces in particular, the transparency can be retained as far as possible, which means that there is only insignificant shading with improved functionality at the same time.
  • a further aspect relates to a method for producing an operating element. In such a method, a carrier element and a luminescent film are provided.
  • At least two optoelectronic components and contact lines connected to them are arranged in or on the luminous film.
  • the at least two optoelectronic components in operation are designed to generate light along a first main emission direction.
  • a luminous foil is arranged on the carrier element.
  • a diffuser layer is also applied to the light-emitting foil, so that light emitted by the at least two optoelectronic components during operation radiates through the diffuser layer along the first main emission direction.
  • a distance between the diffuser layer and the at least two optoelectronic components is set such that it depends on a distance between the at least two optoelectronic components.
  • a structured symbol element is provided and is not arranged in front of the diffuser layer with respect to the first main emission direction.
  • the structured Sym bolelement is formed in an operation of at least two To map optoelectronic components and a top view of the diffuser layer along the first main emission direction at least one symbol.
  • the method according to the proposed principle includes arranging a touch-sensitive sensor which is designed to detect a touch or pressure exerted along or opposite to the first main emission direction and to generate an electrical signal therefrom.
  • the diffuser layer is applied to and attached to the luminescent sheet by an adhesive layer.
  • the thickness of the adhesive layer is selected such that the distance between the diffuser layer and two adjacent optoelectronic components that are associated with the symbol is greater than half the distance between the at least two optoelectronic components.
  • the distance between the diffuser layer and two adjacently arranged optoelectronic components, which are assigned to different symbols, is less than half the distance between the two adjacent optoelectronic components.
  • the structured symbol element can be formed by a shadow mask arranged on the diffuser layer with respect to the first main emission direction.
  • the structured symbol element can also be formed by the diffuser layer itself.
  • this can be an absorbent color layer on the carrier element or the luminous film.
  • the carrier element or the light-emitting foil can also be mounted on the first main be formed with absorber particles on the side facing away from the direction of the beam. This avoids a wave conduction of radiated light in the operating element or along the boundary layers to an external medium.
  • the luminescent film can be connected to the carrier element by an adhesive layer. It is also possible to provide a cover film to protect against damage or to adjust the refractive index.
  • the cover film layer is arranged downstream of the diffuser layer with respect to the main emission direction.
  • An optionally partially transparent color layer can also be applied, which is arranged downstream of the diffuser layer with respect to the main emission direction, the color layer being optionally structured and in particular structured similarly to the structured symbol element. All of these measures can improve a user's visual impression.
  • the tactile sensor may be positioned between the light emitting sheet and the diffuser layer. It is also possible to arrange the touch-sensitive sensor after the diffuser layer with respect to the first main emission direction. In an alternative embodiment, the touch-sensitive sensor is arranged between the carrier element and the light-emitting foil. Another aspect is the possibility of emitting light in two opposite directions and creating a control element that can be seen and operated from two sides. For this purpose, some aspects of the method provide for one of the at least two optoelectronic components to be designed to emit light in a second main emission direction, which is oriented essentially opposite to the first main emission direction.
  • the method now also includes arranging a second diffuser layer, which is arranged downstream of the at least two optoelectronic components with respect to the second main emission direction. Furthermore, a structured second symbol element that is not arranged in front of the second diffuser layer with respect to the second main emission direction. This serves to image at least one symbol during operation of at least one of the at least two optoelectronic components and a plan view of the second diffuser layer along the main emission direction.
  • the structured second symbol element is formed by a second shadow mask arranged on the second diffuser layer with respect to the second main emission direction. The distance between the second diffuser layer and the at least two optoelectronic components is greater than half the distance between the at least two optoelectronic components.
  • the structured second symbol element can be formed by the diffuser layer, in particular by a spatially inhomogeneous distribution of diffuser particles.
  • a second touch-sensitive sensor can be arranged, which is designed to detect a touch or pressure exerted along the second main radiation direction and to generate an electrical signal therefrom;
  • the first and/or second touch-sensitive sensor can be arranged between two carrier elements and following the respective diffuser layer with respect to the main emission direction.
  • a haptic button element can be arranged in such a way that it is arranged downstream of the respective diffuser layer with respect to the first and/or second main emission direction.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a control element with some aspects according to the proposed principle
  • FIGS. 2A and 2B show various aspects of the proposed principle, here the depiction of a shadow mask and the distance between the optoelectronic components and the diffuser layer;
  • Fig. 3 explains various configurations of optoelectronic components arranged on a layer for producing the luminescent film according to some aspects of the proposed principle
  • FIG. 4 shows a second embodiment of an operating element with some aspects according to the proposed principle
  • FIGS. 5A and 5B represent various aspects of the proposed principle, here the representation of a shadow mask and the spacing relationship between the optoelectronic components and the diffuser layer;
  • FIG. 6 shows a third embodiment of an operating element with some aspects according to the proposed principle
  • FIG. 7 shows a fourth embodiment of an operating element with some aspects according to the proposed principle
  • FIGS. 8A and 8B represent a fifth and sixth embodiment of an operating element with some aspects according to the proposed principle
  • FIGS. 9A and 9B show a seventh and eighth embodiment of a control element to explain some aspects of the proposed principle before;
  • FIGS. 10A and 10B are representations of a ninth and tenth embodiment of a control element with some aspects according to the proposed principle;
  • FIGS. 11A and 11B show a second and twelfth embodiment of a control element to explain some aspects of the proposed principle;
  • FIGS. 12A and 12B represent a 13th and 14th embodiment of an operating element with some aspects according to the proposed principle
  • FIGS. 13A and 13B are representations of a 15th and 16th embodiment of a control element with some aspects according to the proposed principle
  • FIGS. 14A and 14B show a 17th and 18th embodiment of an operating element with some aspects according to the proposed principle
  • FIGS. 15A and 15B show configurations of a control element with some aspects according to the proposed principle, in which light is emitted in two opposite directions;
  • FIGS. 16A and 16B represent a 20th and 21st embodiment of a control element with some aspects according to the proposed principle
  • FIG. 17 shows a further embodiment of an operating element with some aspects according to the proposed principle
  • FIG. 18 shows an embodiment of an operating element in different operating states to explain some aspects of the proposed principle
  • Figure 19 is an embodiment of a control panel with some aspects according to the proposed principle
  • FIG. 20 is an illustration of an example of a method for producing an operating element with some aspects of the proposed principle
  • FIG. 21 shows another example of a method for explaining some aspects.
  • the inventors have set themselves the goal of realizing inexpensive and partially transparent and filigree display elements, so that they can also be used on transparent surfaces without the disadvantages listed above.
  • the disadvantages that occur with so-called transparent displays should be avoided. These include the complex actuation using a TFT pipeline or control electronics and often the optoelectronic components that are superfluous depending on the display and control elements and are therefore not required. Nevertheless, due to the various possible applications mentioned above, it is necessary to to keep the service element flexible so that it can be applied not only to smooth and straight transparent surfaces, but also to curved surfaces, for example.
  • the inventors therefore propose, among other things, an embodiment of an optical display and control element according to FIG. 1 as a solution.
  • the embodiment of FIG. 1 includes a carrier film 10 which is flexible and made, for example, from a plastic such as PET, PP, PE or another material. the plastic can be made transparent.
  • a touch-sensitive sensor 60 is applied to the carrier foil 10 .
  • the sensor 60 extends over the entire lateral extent of the optical display and control element and includes a capacitively reacting sensor element together with its supply and control lines.
  • the touch-sensitive sensor 60 can be made significantly thinner than the carrier film, as shown, so that the stability is essentially achieved by the carrier film 10 .
  • An adhesive layer 75 is now applied to the touch-sensitive sensor, which connects the touch-sensitive sensor on the carrier film 10 to a light-emitting film 20 .
  • the light foil 20 includes one or more optoelectronic components 25 together with their control and supply lines. The control and supply lines are omitted here for the sake of clarity.
  • the optoelectronic components 25 are arranged on the surface of the luminescent film 20 and in particular on the side of the luminescent film 20 facing away from the adhesive layer 75 .
  • These optoelectronic components can also be provided in the luminescent film 20, so that the luminescent film 20 surrounds the optoelectronic components 25.
  • the optoelectronic components 25 in or on the light foil 20 have a main emission direction 28 .
  • the main emission direction is defined by the direction of the light emitted by the optoelectronic components during operation.
  • the luminous foil 20 is connected to a diffuser layer 40 by means of an adhesive layer 70 .
  • Diffuser layer 40 contains diffuser particles that scatter the light emitted by the optoelectronic components 25 and thus distribute it homogeneously.
  • a structured mask 50 is applied to the diffuser layer 40 as a symbol element, over which a protective film 90 is in turn arranged.
  • a further structured color layer 80 can optionally be arranged on the protective film 90 .
  • PET or another transparent plastic described in this application is used as the material for the individual film layers.
  • PVB or EVA can also be used as the material for the adhesive layer.
  • the optoelectronic components 25 During operation of the present control element, the optoelectronic components 25 generate light and emit it along the main emission direction 28 in the direction of the diffuser layer 40 .
  • the emitted light is distributed as uniformly as possible in the diffuser layer 40 and then falls on the shadow mask 50, so that a user sees one or more symbols when looking in the direction of the optoelectronic components.
  • the mask 50 includes an absorbing color layer so that the light outside the recessed area is absorbed.
  • the different materials can also lead to a total reflection within the layer sequence, so that the light is reflected back and, in particular, emitted in the direction of the carrier film 10 .
  • an absorbing color layer 11 is applied to the rear surface of the carrier film 10 .
  • Figures 2A and 2B show some other aspects of the proposed principle, in particular to explain the corresponding dimensioning.
  • the display and control elements have a dimension of approximately 15 ⁇ 15 mm.
  • the mask 50 therefore has approximately the same dimensions and, as shown here, shows a character string ABC, which is formed by gaps in the shadow mask.
  • the diffuser layer 40 is designed to be somewhat smaller and is arranged centrally below the shadow mask 50 . In particular, the diffuser layer 40 thus lies over the exposed areas of the shadow mask and the symbols A, B and C shown.
  • a pixel matrix of 3 ⁇ 3 optoelectronic components 25 is now provided as part of the luminous film 20 for the most homogeneous possible illumination.
  • this pixel matrix generates light of a predetermined wavelength, which falls homogeneously through the diffuser layer 40 and onto the shadow mask from below.
  • a uniformly illuminated symbol sequence ABC thus appears for a user.
  • same colored components 25 are used.
  • To generate different colors it is also possible to use components under different colors. These can, for example, illuminate different symbols.
  • FIG. 2B shows some aspects with regard to the dimensioning of the display and control element according to the proposed principle. Two adjacent optoelectronic components are shown, which are at a distance from one another, which is also referred to as the pixel pitch.
  • the light emitted by the optoelectronic components it is advantageous for the light emitted by the optoelectronic components to overlap before it falls on the diffuser layer 40.
  • the distance between the optoelectronic components 25 prefferably has a specific dependence on the pixel pitch at a predetermined opening angle of, for example, 45°.
  • the two light cones emitted by the optoelectronic components overlap along the main emission direction 28 when the distance between the electronic components 25 and the diffuser layer is approximately half the pixel pitch x. If the distance between the optoelectronic components 25 and the diffuser layer 40 is greater, the overlapping of the respective light cones along the main beam direction 28 also increases and the homogenization by the diffuser layer 40 is improved.
  • the thickness of the adhesive layer 70 is designed accordingly.
  • the distance between the optoelectronic African components on the surface of the luminous film 20 is thus essentially determined by the thickness of the adhesive layer 70 be. If the diffuser layer 40 is thicker, an overlap can also occur within the diffuser layer, so that the homogenization remains guaranteed.
  • FIG. 3 shows various design options for arranging optoelectronic components 25 on or in the light-emitting film.
  • Subfigure 3A shows the arrangement of an optoelectronic component 25 as a horizontal light-emitting diode on the light-emitting film.
  • the light-emitting film 20 comprises a plurality of supply lines 26 and 26' which lead to contact pads or connections 27 and 27'.
  • the optoelectronic component 25 is designed as a horizontal light-emitting diode, so that the two contact pads 27, 27' are arranged on a side of the optoelectronic component 25 that is opposite the main emission direction.
  • the optoelectronic component 25 is arranged with its two contacts 27 and 27' on the connections of the light-emitting film and intimately connected to them by means of solder or other methods.
  • the optoelectronic component 25 lies directly on the light-emitting film 20 and can subsequently be surrounded by a transparent material, for example the adhesive layer 70 .
  • FIG. 3B shows an embodiment in which the optoelectronic component 25 is integrated into the luminous film.
  • the luminescent film 20 comprises a first partial layer 20', on which the supply lines 26 and 26' are arranged on one side.
  • the light-emitting side of the optoelectronic component is now applied to the partial layer 20'.
  • the connections 26 and 26' are guided to the underside of the optoelectronic component 25 by means of a solder or another metallic contact.
  • the two contact lines close on at least two sides the component at least partially and contact the connection pads 27 and 27′ on the side of the optoelectronic component opposite the partial layer 20′.
  • a second partial layer 20'' is then applied, which encapsulates and completely surrounds the optoelectronic component.
  • the two partial layers 20 ′ and 20 ′′ thus completely embed the optoelectronic component 25 in the light-emitting film 20 .
  • partial figure 3C shows an embodiment with an optoelectronic component as a vertical light-emitting diode.
  • the contact pads 27 and 27' are arranged on opposite sides and surfaces of the building element 25, in contrast to the horizontal light-emitting diodes, as in sub-figures 3A and 3B.
  • the optoelectronic component 25 has its contact pad 27 connected to a connection. Contact pad 27 thus contacts the supply lines 26 on the light-emitting film 20.
  • Another connection line 26' is routed via an externally arranged supply line to the top and thus the light-emitting side of the optoelectronic component 25 and to the contact pad 27'.
  • the feed 26' on the upper side of the optoelectronic construction element is designed to be transparent. ITO or other suitable materials can be used for this purpose, for example.
  • insulation 270 is also arranged on the side wall on which the feed line runs. This prevents a short circuit between the supply line 26 and, for example, the further contact pad 27 or the individual semiconductor layers of the optoelectronic component.
  • FIG. 4 shows a corresponding embodiment for explaining this principle. Structures with the same function or effect carry the same reference symbols.
  • the display and control element of FIG. 4 again comprises a flexible carrier foil 10 with a touch-sensitive sensor 60 arranged thereon, which is attached to the luminous foil 20 by means of an adhesive layer 75 .
  • a multiplicity of optoelectronic components 25 with their respective supply lines are arranged in or on the luminous film 20 .
  • the luminous film 20 is connected to the structured diffuser layer 51 via a further adhesive layer 70 .
  • a cover layer 90 is applied to the structured diffuser layer 51 .
  • the diffuser layer is structured by means of a spatially inhomogeneous distribution of diffuser particles within the diffuser layer.
  • absorber particles can also be arranged in the diffuser layer, which in turn are distributed inhomogeneously, so that the desired symbol results for a user as negative due to the absorption of light. The symbols would glow here, the absorber particles absorb light outside the symbols.
  • the further cover layer 80 is used to adapt the different refractive indices to the surrounding medium and in particular to air, so that total reflection back into the various layers of the display and control element is avoided or reduced.
  • Partial figures 5A and 5B show aspects of the optical display and control element on the transparent surface to explain the principle.
  • the symbols are also generated here by the structured diffuser 51 in the form of a character string ABC.
  • the best possible homogenization of each individual symbol A, B and C should be achieved.
  • the luminous film 20 comprises a multiplicity of individual, optoelectronic components, which in turn roughly simulate the individual symbols. This aspect alone creates advantages since, in contrast to a normal matrix in rows and columns, the optoelectronic components already approximately simulate the symbols to be displayed later.
  • Neighboring components which are thus assigned to the same symbol, for example symbol A, should therefore be at a distance from one another that causes the light distribution to be as homogeneous as possible.
  • the distance between the components and the diffuser layer can be selected by the pixel pitch x, as has already been explained in FIG. 2B. Such a distance allows an overlap of light from the optoelectronic components assigned to the same symbol in each case and thus generates a homogeneous light distribution for this symbol.
  • FIG. 5B shows the second case, in which two adjacent optoelectronic components 25 are associated with different symbols, for example symbols A and B.
  • the distance between the two optoelectronic components x′ should be selected such that there is precisely no overlap, since otherwise a user may no longer be able to resolve or distinguish between the two symbols in the structured diffuser layer 51 .
  • the pixel pitch x' between the two adjacent optoelectronic components 25, which are assigned to different symbols is larger than approximately half of the area 51' or 51'' to be illuminated of the respective symbol.
  • the distance between the structured diffuser layer 51' or 51'' to the optoelectronic components is smaller than that Half of the pixel pitch x 'of the two adjacent optoelectronic components' rule 25.
  • the additional existing cover layer 90 serves on the one hand to protect the underlying diffuser layer 51 or the shadow mask 50 and can also take over the functionality of an adjustment of the refractive index to the surrounding medium. This reduces the probability of a total reflection of emitted light back into the display and control element.
  • the thickness dimensions shown in FIGS. 1 and 4 are to be understood as examples and can vary depending on the application.
  • the adhesive layer 75 can also be made thinner and thus further reduce the thickness of the entire component. This makes it possible, please include components to be arranged between different layers of glass and thus to be integrated into a pane or the like.
  • Figure 6 shows such an embodiment.
  • a first glass layer 100 simultaneously forms the carrier element 10 for the visual display and control element.
  • An adhesive layer 75 is applied to the glass layer 100 and connects the glass layer to the luminous film 20 .
  • Several components 25 are integrated in the light-emitting film 20 and during operation generate light along the main emission direction 28. This light is coupled via a hot-melt adhesive layer 70 into a structured diffuser layer 51 and generates one or more symbols there when a user looks at the optical display element from above.
  • the structured diffuser layer 51 is designed here with absorber particles that absorb the light emitted by the optoelectronic components 25 .
  • the absorber particles in the Diffuser layer 51 thus form a negative for the symbols to be displayed.
  • a transparent touch-sensitive sensor element 60 is arranged above the structured diffuser layer 51 and is protected by a cover layer 90 .
  • a glass pane 101 is in turn applied to the cover layer 90 and is intimately connected to it.
  • a second aspect relates to the arrangement of absorber particles in the structured diffuser layer 51, which acts as a negative and is designed similarly to the shadow mask.
  • the spatial distribution of the absorber particles is inhomogeneous, so that different symbols can be implemented.
  • the carrier element is designed here directly as a glass layer 100, so that the overall thickness of the optical display and control element is reduced.
  • FIG. 7 shows a further embodiment which is similar to the embodiment of FIG.
  • a shadow mask 50 is applied directly to the diffuser layer 40, which is unstructured per se.
  • the shadow mask is covered by a glass layer 101, which is the shadow mask 50 and the underlying diffuser structure 40 protects.
  • the touch-sensitive sensor is arranged between the adhesive layer 70 and the diffuser layer 40 .
  • the operating element shown in FIG. 7 is thus introduced and fixed between the two glass layers 100 and 101 .
  • the display and operating element can thus be arranged between the two individual panes according to the proposed principle.
  • the display and control element can be used as part of a connection structure between the two individual panes to form a complete windshield or panorama pane.
  • the display and control element according to the proposed principle can always be provided between these in the connection layer in the case of composite panes.
  • FIGS. 8A and 8B show further aspects of the proposed principle.
  • the touch-sensitive sensor 60 is applied directly to the glass pane 100 as a carrier element and then the luminous film 20 is arranged directly thereon.
  • An adhesive layer 70 is applied between the luminescent film 20 with the optoelectronic components 25 located thereon and connects the luminescent film 20 to the structured diffuser layer 51 .
  • the cover film layer 90 is glued to the diffuser layer 51 .
  • Figure 8B shows a similar embodiment.
  • an absorbent color layer 11 is applied to the carrier element 100 .
  • the touch-sensitive sensor 60 is in turn arranged on this.
  • FIGS. 9A and 9B Partial figure 9A shows a display and operating element which is inserted between two glass panes 100 and 101.
  • the display and control element comprises a flexible carrier film 10 with a touch-sensitive sensor 60 applied thereto, an adhesive layer 75 and a luminescent film 20 arranged thereon and connected thereto. As shown, the components are only surrounded by a further medium 71 which has a lower refractive index than the adhesive layer 70 .
  • the shape of the further medium or material 71 can be designed to taper off in the edge region of the optoelectronic components, with the medium 71 likewise running parallel in particular along or parallel to the light-emitting surface of the optoelectronic components.
  • the device may be placed in a recess or recess in layer 70.
  • FIG. In embodiments in which the components 25 are implemented within the luminescent film, they can be arranged within a recess in the luminescent film 20 .
  • the luminescent film 20 as in one of the preceding examples with a plurality of layers, with the optoelectronic components each being arranged in a recess within one of these partial layers.
  • each component can be arranged in a separate recess, or else several components can be arranged in a common recess.
  • the cutout is larger than the optoelectronic component or components themselves, so that there is an intermediate space between the light-emitting surface and a subsequent material layer.
  • This space is filled with gas, which has a lower refractive index than the surrounding material. through the surrounding medium with the low refractive index, a total reflection of emitted light is reduced and at the same time guidance along the desired main emission direction into the adhesive layer 70 or layers above it is improved.
  • the adhesive layer 70 also connects the luminescent film 20 to the structured diffuser layer 51 to generate one or more symbols.
  • FIG. 9B shows a slightly different embodiment in which the corresponding symbols are conveyed to a user not by structuring the diffuser layer 51 but by means of a shadow mask 50 applied to the unstructured diffuser layer 40 .
  • a cover film layer 90 with a color layer 80 incorporated therein is in turn formed over the shadow mask 50 .
  • absorber particles 12 are also incorporated into the carrier film layer 10 .
  • the absorber particles can also be located in the film layer 20 below, d. H. counter to the main beam direction of the optoelectronic components 50 to be incorporated.
  • both an absorbing color layer and absorber particles can be incorporated at different points on the side of the display and control element opposite the main emission direction 28 .
  • Various embodiments and configurations of such a color layer or of absorber particles are therefore conceivable.
  • the partial figures 10A and 10B show a further embodiment of a display and control element according to the proposed principle, in which a color filter 95 is also placed over the unstructured diffuser layer 40 or the structured diffuser layer. Layer 51 is arranged.
  • the color filter 95 serves to manipulate the emission spectrum of light emitted by the optoelectronic components 25 arranged below the color layer 95 . If they emit a very broadband emission spectrum , the color filter 95 allows a specific part of the emission spectrum to be selected.
  • the color filter 95 can also be embodied as an electrochromic filter 95, so that on the one hand the emission spectrum can be adjusted and on the other hand the shape of the symbols can also be suitably adjusted by the shadow mask 50.
  • the color filter 95 is in
  • Partial figure 10A is arranged between the diffuser layer 40 and the shadow mask 50.
  • the color filter 95 is applied to the structured diffuser layer 51 in FIG. 10B.
  • the color filter 95 can also be implemented in this connection between the structured diffuser layer 51 and the adhesive layer 70, a spatial light intensity is lower because of the diffuser particles within the structured diffuser layer 51.
  • the color filter 95 in the form shown in FIG. 10B can be made somewhat thinner than would be the case, for example, with a color filter between the diffuser layer and the adhesive layer 70 .
  • the tastsensi tive sensor 60 is applied to the carrier element 10, ie the carrier film. It is therefore located behind the main emission direction of the respective optoelectronic components.
  • FIG. 11A and 11B FIG.
  • FIG. 11 shows two further embodiments of a display and control element, in which the diffuser layer 40 is additionally formed with converter particles.
  • the converter particles are accommodated in the diffuser layer 40 and are used to convert the light emitted by the optoelectronic components 25 into a first wavelength into a second wavelength.
  • the optoelectronic components 25 generate a blue light during operation, which is converted into yellow light by the converter particles in the diffuser layer 40'.
  • the resulting mixed light has the color white and is mapped into a corresponding symbol for the viewer via the shadow mask 50 .
  • Partial figure 11B shows a similar embodiment in which the diffuser layer 51' is both structured and filled with converter particles.
  • the converter particles are also spatially distributed inhomogeneously, so that light conversion takes place primarily in areas of the symbol to be displayed.
  • the symbol is generated by a structure of a different color.
  • the individual symbols can glow white, while the surrounding areas shine with the blue light emitted by the optoelectronic components.
  • the display and control element it is also possible for the display and control element to be illuminated in essentially white, with the symbols being presented to a user by unconverted blue light.
  • FIG. 12 shows a further embodiment in which the position of the touch-sensitive sensor 60 can be adjusted with respect to a color filter layer 95 or a converter layer 40'.
  • the two partial figures thus form combinations of features of the previous embodiments, in which the touch-sensitive sensor 60 is arranged at different positions within the display and control element.
  • the touch-sensitive sensor 60 is applied between the adhesive layer 70 and the diffuser layer 40 in partial figure 12A.
  • the color filter 95 is arranged above the diffuser layer.
  • a transparent glass layer 100 is provided in partial figure 12A, on which the display and control element is applied with its adhesive layer 75.
  • Another glass layer 101 lies over the cover film layer 90, so that the individual layers of the display and control element are embedded between the two glass layers.
  • the sensitive sensor 60 is arranged downstream of the converter and diffuser layer 40' with respect to the main emission direction, ie it is located between the converter layer 40' and a cover film layer 90.
  • a glass layer 100 is also provided in partial figure 12B, on which the adhesive layer 75 is applied with absorber particles to prevent light wave conduction.
  • the individual embodiments, in particular the different layers can be combined in different ways.
  • the capacitively or resistively operating touch-sensitive sensor 60 can be provided at different positions within the display and control element.
  • the sensor 60 can also be designed to be transparent so that on the one hand it does not prevent a user from seeing through the glass panes and on the other hand light from the optoelectronic components 25 can easily pass through the sensor.
  • FIGS. 13 and 14 show further embodiments in their respective sub-figures A and B, a haptic button element 110 being additionally provided.
  • the haptic button element 110 is designed differently and is used to give a user a haptic indication in addition to a visual indication. As a result, a user can also use the haptic indication alone to detect the display and control element and activate the sensitive sensor by exerting pressure or a button.
  • the haptic button element 110 is applied directly to the cover film layer 90. Cover film layer 90 is in turn connected to structured diffuser layer 51 . Individual layers of the display and control element are arranged between two glass layers 100 and 101 in partial figure 13B.
  • Cover film layer 90 of the display and control element is applied to the side of glass layer 101 facing away from optoelectronic components 25 .
  • the touch-sensitive sensor 60 is arranged thereon.
  • the haptic key element 110 is located directly on the touch-sensitive sensor and is therefore arranged in the immediate vicinity of the same. This embodiment is expedient because the display and control element can be manufactured separately as a separate display element with the two glass layers 100 and 101 . In a subsequent step, the touch-sensitive sensor is then used together with the haptic touch element
  • Figure 14 shows another embodiment, this time with a shadow mask 50.
  • the two sub-figures 14A and 14B are constructed in a similar way and essentially correspond to the embodiment of Figure 1.
  • FIG. 15 shows another different concept of the proposed principle, in which the display and control element has a further main emission direction in contrast to the previous exemplary embodiments.
  • This second main emission direction 28 ′ is opposite to the first main emission direction 28 .
  • the optical display and control element is constructed essentially symmetrically with its individual layers, with a central layer 20 being designed as a luminous film with a number of optoelectronic components 25.
  • the adhesive layer 75, on which the sensitive sensor element 60 is arranged, is provided along the second main emission direction 28'.
  • a structured diffuser layer 40' is then applied, which is followed by a second shadow mask 50'.
  • the shadow mask 50' is in turn covered by the cover film layer 90 and a color layer 80 structured in the same way.
  • the symbol of the second shadow mask 50' can differ from the symbol of the first shadow mask 50 along the first main emission direction 28. However, it is also possible that both show the same symbol.
  • the two optoelectronic components 25 and 25' generate light in the different main emission directions 28 or 28'.
  • a suitable reflection layer or absorber particles within the light-emitting film 20 can prevent light from the upper area, i.e. along the first main emission direction, from being reflected back into the second area. Conversely, light emitted in the second main emission direction 28' cannot reach the region of the first main emission direction and the shadow mask 50 through the absorber particles in the luminous foil 20.
  • the optical display and control element can be implemented for use on both sides, whereby the symbols can be controlled differently on both sides of the application.
  • FIG. 15B A further embodiment of such a principle is shown in partial figure 15B.
  • the shadow masks 50 and 50' are replaced by structured diffuser layers 51 and 51', as in the previous embodiments.
  • only one type of optoelectronic components 25 is provided, which is designed to emit light both in the first main emission direction 28 and in the second main emission direction 28 ′, starting from the luminous film 20 .
  • the optoelectronic components 25 thus generate light in both directions during operation.
  • a first glass layer 101 is now applied to the diffuser layer 51'.
  • a touch-sensitive sensor 60 with a transparent cover layer 90 following it is arranged on this glass layer.
  • the touch-sensitive sensor and the cover layer 90 are encapsulated with one another by a further glass layer 101'.
  • a similar structure is located on the second diffuser layer 51' with a glass layer 100, a touch-sensitive sensor 60' and a cover layer 90 arranged thereon.
  • This touch-sensitive sensor 60' with its cover layer 90 is also surrounded by a further glass layer 100'.
  • the two touch-sensitive sensors and their readout and control electronics are designed in such a way that they can recognize the side from which a user touches the optical display and control element or exerts pressure on it. This can be determined, for example, by the different changes in capacitance in the touch-sensitive sensors 60 and 60'. Thus, a change in capacitance is likely to be greater in the sensor closer to the user's touch point.
  • a control element can be embedded in a transparent surface between two panes, for example, and operated from either side.
  • FIG. 16 shows, in its partial figures A and B, a further embodiment in which the luminous film 20 with its optoelectronic African components 25 directly and immediately to the diffuser layer 40 and the structured diffuser layer 51 is attached.
  • the optoelectronic components are integrated in the light-emitting film 20 in partial figure 16A.
  • the luminescent film 20 and the diffuser layer 40 are connected to one another without a further additional adhesive layer.
  • the thickness of the diffuser layer 40 is selected in such a way that the symbols of the shadow mask 50 can nevertheless be illuminated sufficiently homogeneously.
  • the diffuser layer 51 is structured and connected in a similar way directly to the light-emitting film 20 without any further adhesive layer or only by a very thin adhesive layer.
  • the adhesive layer 75 connects the luminous film 20 to the touch-sensitive sensor 60 on the side facing away from the main emission direction.
  • FIG. 17 shows a further embodiment of the proposed principle.
  • optoelectronic components 25 are arranged on the surface of the luminous film 20 .
  • the diffuser layer 40 now includes one or more depressions 71 and is placed in such a way that the component or components 25 come to lie approximately centrally in the depression 71 .
  • a separate depression for each component 25 or a common depression can be provided for several compo elements.
  • the recess 71 thus forms a cavity in the optical display and control element, so that the optoelectronic component 25 is surrounded by a medium which has a lower refractive index than the diffuser layer 40. This reduces back reflection and the emission behavior in the direction of the shadow mask 50 can be set appropriately.
  • the thickness of the diffuser layer 40 is selected in such a way that sufficient homogenization over the symbol generated by the shadow mask 50 can be set.
  • FIG. 18 now shows a possible application of a display and control element according to the proposed principle.
  • the display and serving element one or more possible optoelectronic construction elements.
  • the optoelectronic components form a simple matrix structure in rows and columns, with the homogenization and display of the symbol taking place using a shadow mask as the symbol element.
  • the arrangement of the optoelectronic components is selected such that they follow the shape or the arrangement of the symbol to be displayed.
  • FIG. 18 shows an embodiment of a stylized sun as a possible display and control element.
  • the display and control element can be switched between three states, which are referred to as "off", "half-on” and "on”.
  • the optoelectronic components are switched off and the symbol is essentially not visible or only visible through its structuring or the shadow mask.
  • the status of the display and control element is switched from the status “off” to the status “half-on”. In this state, it is possible, for example, to activate only half of the respective optoelectronic components in order to produce a low degree of illumination.
  • the optoelectronic components that are assigned to the lower half of the sun shown can be switched on.
  • the components can also be operated with less current, so that the intensity is lower.
  • the display and control element is switched from the "half-on" state to the "on” state.
  • all optoelectronic components are activated equally and the symbol is displayed in its full form.
  • the brightness of the symbol can also be changed. Due to the special arrangement of the optoelectronic components under a mold structure of the symbol together with the diffuser layer ensures uniform illumination of the symbol even with different light intensities.
  • FIG. 19 shows an operating panel that can be placed on a windshield or another transparent surface, for example.
  • control panel shown here includes several symbols that can be illuminated differently and also have different colors in the different states.
  • the control panel comprises a control element with a single character, then a control element with an information display called "Passenger Airbag" with additional two switchable symbols for active switching on and off, and on the right side a control element with another icon .
  • FIG. 20 shows in schematic form the various method steps for producing a display and control element according to the proposed principle.
  • a carrier element is provided.
  • This can be, for example, a flexible carrier film made from a transparent or non-transparent plastic.
  • this carrier film is also filled with absorber particles in order to avoid light reflection and wave conduction within the operating element.
  • the carrier element can also be the glass pane itself, on which the other elements of the display and control element are applied at a later point in time.
  • a light-emitting film is now provided, in or on which at least two optoelectronic components and contact lines connected thereto are arranged.
  • the components are designed to generate light of a first and optionally also a further wavelength along a first main emission direction.
  • a luminescent film can already be prefabricated, with the optoelectronic components being able to be integrated both on the surface of the luminescent film and in it.
  • the luminescent film is formed by a plurality of partial layers which are arranged one on top of the other and enclose the optoelectronic components on both sides.
  • step S3 the luminescent film is placed on the carrier element and fastened to it.
  • an adhesive layer can be used in a suitable manner, which element is arranged between the carrier element and the luminescent film.
  • the luminescent film directly on the carrier element without a further adhesive layer and to attach it to it by means of pressure and heat, among other things.
  • a diffuser layer is then arranged on the luminescent film in step S4, so that the light emitted by the optoelectronic components reaches the diffuser layer.
  • the diffuser layer is arranged on the light-emitting film in such a way that sufficient homogenization of the emitted light is achieved.
  • an additional adhesive layer can be provided between the diffuser layer and the luminescent film, the thickness of which can be suitably adjusted.
  • a structured symbol element is now provided, which is not arranged in front of the diffuser layer with respect to the main emission direction.
  • the symbol element is designed to image at least one symbol during operation of at least one of the at least two optoelectronic components and when a user views the diffuser layer from above along the first main emission direction.
  • the structured symbol element can thus depict one or more symbols, characters or letters.
  • a touch-sensitive sensor is provided. This is designed to detect, detect and detect a contact or pressure exerted either along the first main emission direction or opposite to it to generate an electrical signal from it.
  • the touch-sensitive sensor is arranged between the diffuser layer and the light-emitting foil or behind the light-emitting foil, ie outside the first main emission direction.
  • an additional cover layer can optionally be provided, which on the one hand protects the diffuser layer from possible damage and on the other hand brings about an adjustment of the refractive index.
  • the additional top layer can also be provided with haptic touch elements.
  • FIG. 21 shows a further embodiment and supplement to the method, in which in step S2′ a luminous film with optoelectronic components is provided, which have two main emission directions opposite to one another. This makes it possible for the optoelectronic components to emit light on both sides during operation, which makes it possible to display them in different directions.
  • the method further comprises step S7, in which a second diffuser layer is applied in such a way that it is arranged downstream of the at least two optoelectronic components with respect to the second main emission direction.
  • the second diffuser layer is either structured itself, so that it forms a second structured symbol element due to a spatially inhomogeneous distribution of diffuser or absorber particles.
  • a second structured symbol element can also be arranged on the second diffuser layer, with the second structured symbol element not being in front of the second diffuser layer with respect to the second main emission direction.
  • the structured second symbol element visualises a corresponding symbol for a user.
  • a second touch-sensitive sensor is also arranged, which is designed to detect an applied touch or an applied pressure along the second main emission direction and to generate an electrical signal therefrom. In this way, an optical display and operating element is created which can be operated in the same way from both sides.
  • the symbols generated by the first and second symbol elements can be different for a user.
  • a suitable absorber or reflection layer also prevents the light from one side from reaching the other side.
  • the symbols can also be designed differently using suitable electrochromic color layers or other measures, so that the symbols can be changed depending on the status of the display and control element. This allows a great deal of flexibility in use, not only for double-sided display and control elements, but also for one-sided display and control elements, and creates various display options on transparent surfaces.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bedienelement (1) mit einem Trägerelement (10) und einer Leuchtfolie (20), in der oder auf der zumindest zwei optoelektronische Bauelemente (25) zur Erzeugung von Licht entlang einer ersten Hauptabstrahlrichtung (28) angeordnet sind. Bezüglich der ersten Hauptabstrahlrichtung (28) ist den zumindest zwei optoelektronischen Bauelementen eine Diffusorschicht (40, 51) nachgeordnet. Weiterhin ist ein bezüglich der ersten Hauptabstrahlrichtung (28) nicht vor der Diffusorschicht angeordnetes strukturiertes Symbolelement (50, 51) vorgesehen, das ausgebildet ist, bei einem Betrieb der zumindest zwei optoelektronischen Bauelemente und einer Draufsicht auf die Diffusorschicht (40) entlang der ersten Hauptabstrahlrichtung wenigstens ein Symbol abzubilden. Ein tastsensitiver Sensor (60) ist ausgeführt, eine entlang der der ersten Hauptabstrahlrichtung (28) ausgeübte Berührung zu erfassen und daraus ein elektrisches Signal zu erzeugen. Ein Abstand zwischen der Diffusorschicht (40) und den zumindest zwei optoelektronischen Bauelementen (25) ist von einem Abstand (x) zwischen den zumindest zwei optoelektronischen Bauelementen (25) abhängig.

Description

BEDIENELEMENT UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES BEDIENELEMENTES
Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der deutschen Pa tentanmeldung DE 102021110 363.0 vom 22. April 2021 in An- spruch, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug voll ständig aufgenommen wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bedienelement sowie ein Bedienelementpanel. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfah- ren zur Herstellung eines solchen Bedienelements.
HINTERGRUND
Aufgrund der zunehmenden Miniaturisierung der LED-Technologie ergeben sich viele Möglichkeiten, Anzeige- und Bedienelemente zu realisieren. Bekannte Formen verwenden dazu auf m-LED basierte Displayanzeigen. Als m-LED werden in diesem Fall optoelektroni sche Bauelemente bezeichnet, die sich durch eine sehr kleine Kantenlänge im Bereich weniger pm bis etwa lOOpm auszeichnen. Neben dem Aufwand in der Herstellung derartiger Displays, sind diese auch oftmals wegen der erforderlichen aktiven Ansteuerung sehr teuer (TFT-Backplane & Ansteuerelektronik). Darüber hinaus sind sie meist in rechteckiger Form ausgeführt und somit hin sichtlich ihrer Anwendungsmöglichkeiten eingeschränkt.
Es besteht somit ein Bedürfnis, Bedienelemente zu schaffen, die eine Vielzahl verschiedener Anwendungsmöglichkeiten schaffen und dennoch gegenüber konventionellen Techniken günstiger herstell bar sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diesem Bedürfnis wird mit den Gegenständen der unabhängigen Pa tentansprüche Rechnung getragen. Weiterbildungen und Ausgestal tungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfinder haben erkannt, dass zwar in vielen Bereichen An zeige- und Bedienelemente verwendet werden, diese aber meist einfach und übersichtlich ausgestaltet sind. Durch einen einfa chen Tastendruck können diese mit ihrer jeweiligen Funktion ein- bzw. ausgeschaltet werden, wobei gleichzeitig ein Lichtelement eine visuelle Indikation über den jeweiligen Zustand gibt. An- Wendungen für derartige Bedienelemente finden sich unter anderem im Bereich Automotive, bei den Fahrzeugfunktionen, beispiels weise die Innenraumbeleuchtung oder ähnlichen auf einfache Weise durch Tastendruck ein- oder ausgeschaltet werden. Auch beleuch tete Regler, mit denen eine Regelung möglich ist, die wiederum durch Lichtsignale kenntlich gemacht werden gehören dazu. Ein Beispiel wären Dimmer im Bereich Smart Home oder auch wiederum im Automotivebereich. Weitere derartige Bedienelemente finden sich in der Automatisierungs- und Industrietechnik, im Flugzeug bau und auch bei Home-Appliances.
Da bei einem Display jeder Bildpunkt mit einer pLED „ausgestat tet" ist, werden bei einem einfachen Anzeigeelement ein Großteil der LED-Chips nicht betrieben. Allerdings soll dennoch die ap plikationsseitig geforderte homogene Ausleuchtung des Anzeige- symbols gewährleistet sein, wobei die Anzahl an LEDs möglichst gering ist. Des Weiteren kann es erforderlich sein, beispiels weise im Bereich Automotive oder im Flugzeugbau, dass die In tegration des erfindungsgemäßen Anzeige- und Bedienelements zu mindest teilweise oder überwiegend transparent bleibt.
Um den verschiedenen Anforderungen gerecht zu werden, schlagen die Erfinder die Verwendung optoelektronischer Bauelemente in nerhalb eines flexiblen Schichtenstapels vor, wobei zur Darstel lung und Erzeugung eines Anzeigeelements verschiedene Symbolst- rukturen zum Einsatz kommen. Diese können beispielsweise struk turierte Schattenmasken oder auch strukturierte Diffusorschich ten innerhalb des flexiblen Schichtenstapels enthalten. Durch die weitere Integration eines transparenten kapazitiven oder re- sistiven haptischen Sensors (Touch-Sensor) wird somit ein Bedie- nelement geschaffen, bei denen nicht nur die verwendeten opto elektronischen Elemente reduziert sind, sondern bei denen auch die Ansteuerung deutlich vereinfacht ist. In einer Ausführung nach dem vorgeschlagenen Prinzip umfasst ein Bedienelement ein Trägerelement und eine Leuchtfolie, in der oder auf der zumindest zwei optoelektronische Bauelemente sowie mit diesen verbundene Kontaktleitungen angeordnet sind. Die zu mindest zwei optoelektronischen Bauelemente erzeugen in einem Betrieb Licht entlang einer ersten Hauptabstrahlrichtung. Den zumindest zwei optoelektronischen Bauelementen ist eine Dif fusorschicht bezüglich der ersten Hauptabstrahlrichtung nachge ordnet. „Nachgeordnet" bezüglich der ersten Hauptabstrahlrich tung bedeutet im Folgenden, dass ein Element einem anderen Ele- ment nachfolgt, wenn man sich entlang der Hauptabstrahlrichtung bewegt. Licht das von dem Bauelement entlang der Hauptabstrahl richtung abgegeben wird, trifft also zuerst auf das andere Ele ment. Weiterhin ist ein Symbolelement vorgesehen, welches bezüglich der ersten Hauptabstrahlrichtung nicht vor der Diffusorschicht angeordnet ist. Mit anderen Worten ist das Symbolelement somit entweder bezüglich der ersten Hauptabstrahlrichtung der Dif fusorschicht nachgeordnet oder in der Diffusorschicht selbst ausgebildet. Das Symbolelement ist ausgebildet, bei einem Be trieb der zumindest zwei optoelektronischen Bauelemente und ei ner Draufsicht auf die Diffusorschicht entlang der ersten Haupt abstrahlrichtung oder entgegengesetzt hiervon wenigstens ein Symbol abzubilden. In diesem Zusammenhang ist unter einem struk- turierten Symbolelement ein Element zu verstehen, welches für einen Benutzer ein oder mehrere Symbole darstellt. Ein struktu riertes Symbolelement kann ein oder mehrere Buchstaben umfassen, wobei jeder Buchstabe ein Symbol des strukturierten Symbolele ments bildet. Das strukturierte Symbolelement kann auch ein oder mehrere Zeichen, Piktogramme oder Icons oder eine Kombination aus solchen mit Buchstaben umfassen. Schließlich umfasst das Bedienelement nach dem vorgeschlagenen Prinzip einen tastsensitiven Sensor, der ausgeführt ist, eine entlang der oder entgegengesetzt zu der ersten Hauptabstrahl- richtung ausgeübte Berührung oder einen ausgeübten Druck zu er fassen und daraus ein elektrisches Signal zu erzeugen. Um die notwendige homogene Ausleuchtung des Bedienelements und insbe sondere des strukturierten Symbolelements zu erreichen, ist der Abstand zwischen der Diffusorschicht und den zumindest zwei optoelektronischen Bauelementen von einem Abstand zwischen den zumindest zwei optoelektronischen Bauelementen abhängig.
Mit dem vorgeschlagenen Bedienelement wird eine flexible Lösung geschaffen, die für eine Vielzahl von Applikationen gleicherma- ßen geeignet ist. Dabei wird die Anzahl von optoelektronischen
Bauelementen reduziert und auf das für die homogene Ausleuchtung notwendige Maß begrenzt und die Ansteuerung deutlich verein facht. Hierzu können in einigen Aspekten die optoelektronischen Bauelemente in einer Matrixform angeordnet sein, oder auch der Form des Symbolelements nachfolgen, d.h. die optoelektronischen Bauelemente zeigen in Draufsicht eine Anordnung untereinander, die ähnlich dem auszuleuchtenden Symbol ist. Das Bedienelement ist in einer flexiblen Struktur gebildet, was es erlaubt, dieses auf einfache Weise in bereits bestehende Trägerflächen zu integ- rieren, sofern dies erforderlich ist.
In einigen Aspekten ist das strukturierte Symbolelement durch eine bezüglich der ersten Hauptabstrahlrichtung auf der Dif fusorschicht angeordnete Schattenmaske gebildet. Dies ermöglicht es, auf sehr einfache Weise durch Anpassung der Schattenmaske unterschiedlichste Bedienelemente zu schaffen. In einigen Aspek ten kann diesbezüglich auch der Abstand zwischen der Diffusor schicht und den zumindest zwei optoelektronischen Bauelementen größer sein als die Hälfte des Abstandes zwischen den zumindest zwei optoelektronischen Bauelementen. Durch diese Abhängigkeit zwischen dem Abstand der optoelektronischen Bauelemente zu der Diffusorschicht und dem Abstand zweier benachbarter optoelektro nischer Bauelemente (Pixelpitch) kann die Homogenität der Aus leuchtung eingestellt werden. Durch die angegebene Abhängigkeit wird ein Überlapp im Lichtkegel geschaffen und so die Ausleuch- tung verbessert.
In einem anderen Aspekt ist das strukturierte Symbolelement durch die Diffusorschicht gebildet, unter anderem durch eine Strukturierung in der Diffusorschicht, insbesondere durch eine die Strukturierung formende räumliche Verteilung von Diffusor partikeln in der Diffusorschicht. Ähnlich wie im vorangegangenen Beispiel kann auch hier vorgesehen sein, dass der Abstand zwi schen der Diffusorschicht und zwei benachbart angeordneten opto elektronischen Bauelementen, welche dem wenigstens einen Symbol zugeordnet sind, geringer ist als die Hälfte des Abstandes zwi schen den zwei benachbarten optoelektronischen Bauelementen. Mit anderen Worten wird der Pixelpitch oder der Abstand zu der Dif fusorschicht so gewählt, dass ein ausreichend großer Überlapp geschaffen ist und so das zugeordnete Symbol gleichmäßig ausge- leuchtet wird.
Hingegen kann es sein, dass ein Symbol mehrere Teilsymbole ent hält, die voneinander beabstandet sein sollen. Es ist daher er forderlich, dass die Teilsymbole gut aufgelöst werden können. Die Auflösung ergibt sich im Fall eines strukturierten Sym bolelements in der Diffusorschicht durch den Abstand zwischen zwei benachbarten optoelektronischen Bauelementen, von denen ei nes dem einen Teilsymbol und das anderen dem anderen Teilsymbol zugeordnet ist. In einigen Aspekten ist somit ein Abstand zwi- sehen der Diffusorschicht und zwei benachbart angeordneten opto elektronischen Bauelementen, welche unterschiedlichen Symbolen bzw. Teilsymbolen zugeordnet sind, geringer als die Hälfte des Abstandes zwischen den zwei benachbarten optoelektronischen Bau elementen. In einigen Aspekten wird der notwendige Abstand zwischen den optoelektronischen Bauelementen und der Diffusorschicht durch eine Klebeschicht geschaffen, welche die Leuchtfolie mit der Diffusorschicht verbindet. Deren Dicke entspricht im Wesentli- chen dem erforderlichen Abstand zwischen der Diffusorschicht und den zumindest zwei optoelektronischen Bauelementen.
Zur Verbesserung der Leuchteigenschaften ist in einigen Aspekten auf einer der ersten Hauptabstrahlrichtung abgewandten Seite ein reflektierendes oder absorbierendes Element aufgebracht. Dies kann insbesondere eine absorbierende Farbschicht sein, die auf dem Trägerelement oder der Leuchtfolie vorgesehen ist. Eine ab sorbierende Farbschicht verhindert eine Wellenleitung von abge strahltem Licht, welche an der Grenzfläche zur Luft total re- flektiert und wieder in des Bedienelement zurückgelenkt wird. In einer alternativen Ausgestaltung können in einer auf einer der ersten Hauptabstrahlrichtung abgewandten Seite auch die dortigen Elemente mit Absorberpartikeln ausgebildet sein, um eine Wellen leitung von reflektierten Licht zu verhindern. Möglich wäre es, diese Absorberpartikeln in dem Trägerelement, einer Klebeschicht zwischen Trägerelement und Leuchtfolie oder auch in der Leucht folie selbst vorzusehen.
In einigen Aspekten kann die Diffusorschicht eine elektrochrome Schicht aufweisen. Dadurch lässt sich das Symbol zusätzlich ab dunkeln oder weitere Farbnuancen einstellen. Neben den oben ge nannten Schichten können zusätzliche Schichten vorgesehen sein, die weitere Funktionalitäten für das Bedienelement implementie ren. So kann in einigen Aspekten eine Klebeschicht zwischen dem Trägerelement und der Leuchtfolie angeordnet sein. Die Klebe schicht kann ein Heißkleber sein, deren Dicke nur wenige 10pm beträgt. Daneben kann das Bedienelement eine Deckfolienschicht umfassen, die bezüglich der ersten Hauptabstrahlrichtung der Diffusorschicht nachgeordnet ist. Die Deckfolienschicht dient als Schutz der Diffusorschicht und kann darüber hinaus auch den Brechungsindex an das weitere Medium anpassen, um die Totalre flexion zu reduzieren.
Schließlich kann in einigen Aspekten das Bedienelement eine op- tional teiltransparente Farbschicht aufweisen, die bezüglich der ersten Hauptabstrahlrichtung der Diffusorschicht nachgeordnet ist. Die Farbschicht mag optional strukturiert und insbesondere ähnlich dem strukturierten Symbolelement strukturiert sein.
Durch die zusätzliche Farbschicht wird der Eindruck des Symbols verbessert. Zusätzlich können weitere Farbeindrücke erzeugt wer den, die einem Benutzer zusätzliche Informationen liefern.
In einigen Aspekten können Konverterschichten vorgesehen sein, die das von den optoelektronischen Bauelementen erzeugte Licht einer ersten Wellenlänge in eine zweite Wellenlänge konvertie ren. Diese Schichten sind in einigen Aspekten der Diffusor schicht nachgeordnet, d.h. das abgestrahlte Licht wird erst durch die Diffusorschicht homogenisiert und dann in eine zweite Wellenlänge gewandelt. In einigen anderen Aspekten umfasst die Diffusorschicht des Bedienelements Konverterpartikel zur Konver tierung von eingestrahltem Licht einer ersten Wellenlänge in Licht einer zweiten Wellenlänge.
In einigen weiteren Aspekten kann es wünschenswert sein, das von den optoelektronischen Bauelementen abgegeben Licht weiter zu manipulieren. Hierzu kann in einigen Aspekten ein Farbfilter vorgesehen sein, der bezüglich der Hauptabstrahlrichtung der Diffusorschicht nachgeordnet ist, wobei das Farbfilter insbeson dere unstrukturiert ist. Mit dem Farbfilter kann beispielsweise ein breiteres Emissionsspektrum eingeengt werden, so dass eine spezielle Farbe aus mehreren möglichen auswählbar ist. In eini gen Aspekten ist das Farbfilter einstellbar.
Neben diesen Elementen zur Manipulation von abgegebenem Licht betreffen einige Ausführungen ein Bedienelement, bei dem die zu mindest zwei optoelektronischen Bauelemente zur Erzeugung von Licht unterschiedlicher Wellenlänge ausgeführt sind. Dazu werden Bauelemente verwendet, die unterschiedliche Farbe erzeugen, so dass nicht nur Mischfarben erzeugbar sind, sondern auch das Be dienelement abhängig von der Ansteuerung in unterschiedlichen Farben leuchten kann, z.B. rot oder grün. Diesbezüglich können Bauelemente unterschiedlicher Farbe nahe zueinander auf oder in der Leuchtfolie angeordnet sein, so dass die Anforderungen an die Homogenität und auch die Auflösung wie oben erwähnt gewähr leistet bleibt. Es können auch mehrere Leuchtfolien mit Bauele- menten unterschiedlicher Farbe aufeinander angeordnet werden, um den gewünschten Effekt zu erzeugen.
Zur verbesserten Stabilisierung umfasst das Bedienelement in ei nigen Ausgestaltungen eine Glasschicht als Trägerelement. Alter- nativ kann das Trägerelement auch eine Trägerfolie aufweisen, die auf einer Glasschicht aufgebracht ist. Als Glasschicht wird hier jede steife transparente Schicht verstanden. Diese kann Si02 aber auch einen festen und transparenten Kunststoff wie beispielsweise Plexiglas oder ähnliches umfassen.
In einigen Ausgestaltungen sind Trägerelemente vorgesehen, deren dicke im Bereich von wenigen 10 pm bis ca. 200pm liegt. Derar tige Trägerschichten, eventuell auch mit Si02 oder anderen Glä sern oder transparenten Kunststoffen gestaltet, sind flexibel und biegsam ausgestaltet. In einigen Aspekten sind derartige dünne Glasschichten vorgesehen, deren dicke zwischen 50pm bis 200pm liegt aber dennoch Barrierewirkung von dickem Glas haben.
Einige andere Gesichtspunkte betreffen die Ausgestaltung und Po- sition des tastsensitiven Sensors. In einigen Aspekten ist der tastsensitive Sensor zwischen der Leuchtfolie und der Diffusor schicht angeordnet. Alternativ kann der tastsensitive Sensor be züglich der ersten Hauptabstrahlrichtung auch nach der Diffusor schicht angeordnet sein. In einer weiteren alternativen Ausfüh- rung ist der tastsensitive Sensor zwischen dem Trägerelement und der Leuchtfolie angeordnet. Der tastsensitive Sensor kann ein kapazitiver oder resistiver Sensor sein. Die Ausdehnung kann in einigen Aspekten zumindest einer Ausdehnung des strukturierten Symbolelements entsprechen. Es ist somit möglich, dass die Aus dehnung des Sensors der Größe des Bedienelements entspricht, der Sensor kann aber auch kleiner sein.
Einige weitere Aspekte betreffen die optoelektronischen Bauele mente. So können die zumindest zwei optoelektronischen Bauele mente als horizontale Leuchtdioden mit jeweils zwei Kontaktpads auf der gleichen Seite ausgebildet sein. Die Kontaktpads sind mit Anschlüssen der Kontaktleitungen verbunden. Dies ist zweck mäßig, da auf diese Weise die Abstrahlseite frei von Kontaktpads oder anderen Abschattungen ist. Eine Abstrahlung von Licht er folgt gegebenenfalls von der Leuchtfolie weg, auf der die Bau- elemente angeordnet sind. Es ist jedoch auch eine andere Lösung denkbar, bei der die Bauelemente durch die Leuchtfolie leuchten, sie wären somit auf der „Unterseite" der Folie angeordnet. Al ternativ können die zumindest zwei optoelektronischen Bauele mente auch als vertikale Leuchtdioden ausgebildet sein, wobei eine der Kontaktleitungen jeweils an einer isolierten Seite der optoelektronischen Bauelemente entlang auf ein Kontaktpad ge führt ist, das auf einer Lichtaustrittseite des optoelektroni schen Bauelements liegt. In einem anderen Aspekt sind die zwei optoelektronischen Bauelemente in Hauptabstrahlrichtung von ei- nem transparenten Material umgeben. Das Material kann Luft oder ein anderes Gas sein, wodurch in einem solchen Fall die opto elektronischen Bauelemente in einem Hohlraum eingebettet sind. Das umgebende Material weist einen Brechungsindex auf, der nied riger ist, als ein Material der Diffusorschicht oder eine das transparente Material bedeckende Klebeschicht. Dadurch werden die Abstrahleigenschaften verbessert. Bei einer geeigneten Wahl der Materialien kann auch eine Lichtformung bzw. Lichtführung erfolgen, so dass das von den optoelektronischen Bauelementen entlang der ersten Hauptabstrahlrichtung abgegebene Licht auf die Symbolstruktur geführt wird. Ein anderer Aspekt betrifft die Möglichkeit, das Bedienelement so auszugestalten, dass es in mehrere Richtungen leuchten und optional auch bedient werden kann. Ein derartiges Element lässt sich beispielsweise für Scheiben, Glastüren o.ä. verwenden. In einigen Aspekten umfasst das Bedienelement somit eine zweite Hauptabstrahlrichtung, welche der ersten Hauptabstrahlrichtung im Wesentlichen entgegengesetzt orientiert ist. Zudem weist das Bedienelement eine zweite Diffusorschicht auf, die bezüglich der zweiten Hauptabstrahlrichtung den zumindest zwei optoelektroni- sehen Bauelementen nachgeordnet ist. Mit anderen Worten werden so bei dem für diese Aspekte vorgeschlagenen Bedienelement die zwei optoelektronischen Bauelemente zwischen zwei Diffusor schichten angeordnet. Des Weiteren umfasst das Bedienelement ein bezüglich der zweiten Hauptabstrahlrichtung nicht vor der zwei- ten Diffusorschicht angeordnetes strukturiertes zweites Sym bolelement, das ausgebildet ist, bei einem Betrieb der zumindest zwei optoelektronischen Bauelemente und einer Draufsicht auf die zweite Diffusorschicht entlang der Hauptabstrahlrichtung wenigs tens ein Symbol abzubilden.
Dieser Aspekt schafft somit ein beidseitig leuchtendes und be dienbares Bedienelement. Dabei kann es zweckmäßig sein, die we nigstens zwei optoelektronischen Bauelemente eventuell auf ver schiedenen Seiten der Leuchtfolie anzuordnen. Dadurch können beide Seiten getrennt ausgeleuchtet werden, wenn die Leuchtfolie reflektierend oder absorbierend ausgebildet ist.
In einem weiteren Aspekt ist das strukturierte zweite Symbolele ment durch eine bezüglich der zweiten Hauptabstrahlrichtung auf der zweiten Diffusorschicht nach- oder angeordnete zweite Schat tenmaske gebildet. Der Abstand zwischen der zweiten Diffusor schicht und den zumindest zwei optoelektronischen Bauelementen ist größer als die Hälfte des Abstandes zwischen den zumindest zwei optoelektronischen Bauelementen. Alternativ kann das struk- turierte zweite Symbolelement auch durch die Diffusorschicht ge bildet sein. In einer solchen Ausführung ist es somit möglich, verschiedenartige Symbole vorzusehen, so dass das Bedienelement je nach Blickrichtung unterschiedliche Symbole zeigt.
In einem weiteren Aspekt umfasst das Bedienelement einen zweiten tastsensitiven Sensor, der ausgeführt ist, eine entlang der zweiten Hauptabstrahlrichtung ausgeübte Berührung oder ausgeüb ten Druck zu erfassen und daraus ein elektrisches Signal zu er zeugen. Mit einem zweiten tastsensitiven Sensor kann das Bedien element beidseitig bedienbar werden. Dazu kann es in einigen As- pekten vorgesehen sein, dass der erste und oder zweite tastsen sitive Sensor zwischen zwei Trägerelementen und bezüglich der Hauptabstrahlrichtung der jeweiligen Diffusorschicht nachfolgend angeordnet ist. Der zweite Sensor kann ebenfalls ein kapazitiver Sensor sein, wobei zur Unterscheidung, welcher der beiden Senso- ren ansprechen soll, die Stärke einer Signalveränderung verwen det werden kann. Dadurch kann das Bedienelement beidseitig ver wendet und dennoch unterschieden werden, welcher Sensor durch Tastung oder Berührung des Bedienelements aktiviert wurde. Ein anderer Gesichtspunkt betrifft die Ausgestaltung des Bedien elements, um die Bedienung zu erleichtern und dem Benutzer gege benenfalls ein haptisches Feedback zu geben. Das Bedienelement umfasst in einigen Aspekten ein haptisches Tastelement, welches bezüglich der ersten und/oder zweiten Hauptabstrahlrichtung der jeweiligen Diffusorschicht nachgeordnet ist. Mit dem haptischen Tastelement wird der Benutzer auf das Bedienelement geführt. Hierzu kann das haptische Tastelement auf seiner Oberfläche eine Krümmung aufweisen. In einigen Aspekten ist das haptische Tastelement auf einer Trä gerfolie oder einer Glasschicht aufgebracht, welche bezüglich der ersten und/oder zweiten Hauptabstrahlrichtung der jeweiligen Diffusorschicht nachgeordnet ist. Einen anderen Gesichtspunkt wird mit einem Bedienelementpanel geschaffen, insbesondere für ein Fahrzeug, ein Luftfahrzeug, oder eine Automatisierungs- bzw. Industrieapplikation. Das Be dienelementpanel umfasst ein Glaselement, insbesondere eine Scheibe oder ein Panel sowie das Bedienelement nach dem vorge schlagenen Prinzip. Erfindungsgemäß ist das Bedienelement auf dem Glaselement derart angeordnet, dass das Glaselement das Trä gerelement des Bedienelements bildet, oder das Trägerelement mit dem Glaselement innig verbunden ist. Das Bedienelement wird so mit Teil der Scheibe oder des Glaselements. Dies ermöglicht die Bereitstellung mehrerer Bedienelemente auf Scheiben, Glasflächen oder generell glatter Oberflächen. Gerade bei Glasflächen kann die Transparenz weitestgehend erhalten bleiben womit es nur zu unwesentlichen Abschattungen bei gleichzeitig verbesserter Funk tionalität kommt. Ein weiterer Gesichtspunkt betrifft ein Verfahren zur Herstel lung eines Bedienelements. Bei einem derartigen Verfahren wird ein Trägerelement sowie eine Leuchtfolie bereitgestellt. In der oder auf der Leuchtfolie sind zumindest zwei optoelektronische Bauelemente sowie mit diesen verbundene Kontaktleitungen ange- ordnet. Die zumindest zwei optoelektronischen Bauelemente in ei nem Betrieb sind zur Erzeugung von Licht entlang einer ersten Hauptabstrahlrichtung ausgeführt. Nach dem vorgeschlagenen Prin zip wird eine Leuchtfolie auf dem Trägerelement angeordnet. Ebenso wird eine Diffusorschicht auf der Leuchtfolie aufge- bracht, so dass von den zumindest zwei optoelektronischen Bau elemente in einem Betrieb entlang der ersten Hauptabstrahlrich tung abgegebenes Licht durch die Diffusorschicht strahlt. Ein Abstand zwischen der Diffusorschicht und den zumindest zwei optoelektronischen Bauelementen wird so eingestellt, dass dieser von einem Abstand zwischen den zumindest zwei optoelektronischen Bauelementen abhängt. Es wird ein strukturiertes Symbolelement bereitgestellt und bezüglich der ersten Hauptabstrahlrichtung nicht vor der Diffusorschicht angeordnet. Das strukturierte Sym bolelement ist ausgebildet, bei einem Betrieb der zumindest zwei optoelektronischen Bauelemente und einer Draufsicht auf die Dif fusorschicht entlang der ersten Hauptabstrahlrichtung wenigstens ein Symbol abzubilden. Schließlich umfasst das Verfahren nach dem vorgeschlagenen Prin zip ein Anordnen eines tastsensitiven Sensors, der ausgeführt ist, eine entlang der oder entgegengesetzt zu der ersten Haupt abstrahlrichtung ausgeübte Berührung oder einen ausgeübten Druck zu erfassen und daraus ein elektrisches Signal zu erzeugen.
Mit dem Verfahren wird ein Bedienelement erzeugt, welches durch die verwendeten Folien flexibel und somit für eine Vielzahl von Anwendungen einsetzbar ist. In einigen Aspekten wird die Dif fusorschicht auf der Leuchtfolie mittels einer Klebeschicht auf- gebracht und an dieser befestigt. Die Dicke der Klebeschicht ist so gewählt, dass der Abstand zwischen der Diffusorschicht und zwei benachbarten optoelektronischen Bauelementen, welche dem Symbol zugeordnet sind, größer ist als die Hälfte des Abstandes zwischen den zumindest zwei optoelektronischen Bauelementen. Hingegen ist der Abstand zwischen der Diffusorschicht und zwei benachbart angeordneten optoelektronischen Bauelementen, welche unterschiedlichen Symbolen zugeordnet sind, geringer als die Hälfte des Abstandes zwischen den zwei benachbarten optoelektro nischen Bauelementen.
Das strukturierte Symbolelement kann durch eine bezüglich der ersten Hauptabstrahlrichtung auf der Diffusorschicht angeordnete Schattenmaske gebildet werden. Alternativ kann das strukturierte Symbolelement auch durch die Diffusorschicht selbst gebildet sein. In einigen weiteren Aspekten wird vorgeschlagen, ein re flektierendes oder absorbierendes Element auf einer der ersten Hauptabstrahlrichtung abgewandten Seite vorzusehen. Dies kann insbesondere eine absorbierende Farbschicht auf dem Trägerele ment oder der Leuchtfolie sein. Alternativ kann auch das Trä- gerelement oder die Leuchtfolie auf der der ersten Hauptab- Strahlrichtung abgewandten Seite mit Absorberpartikeln ausgebil det werden. Dadurch wird eine Wellenleitung von abgestrahltem Licht in dem Bedienelement, bzw. entlang der Grenzschichten zu einem externen Medium hin vermieden.
Die Leuchtfolie kann mit dem Trägerelement durch eine Klebe schicht verbunden werden. Ebenso ist es möglich, eine Deckfoli enschicht zum Schutz vor Beschädigungen oder Anpassung des Bre chungsindex vorzusehen. Die Deckfolienschicht ist bezüglich der Hauptabstrahlrichtung der Diffusorschicht nachgeordnet. Auch kann eine optional teiltransparente Farbschicht aufgebracht wer den, die bezüglich der Hauptabstrahlrichtung der Diffusorschicht nachgeordnet ist, wobei die Farbschicht optional strukturiert und insbesondere ähnlich dem strukturierten Symbolelement struk- turiert ist. Durch all diese Maßnahmen kann ein visueller Ein druck bei einem Benutzer verbessert werden.
Der tastsensitive Sensor kann in einigen Aspekten zwischen der Leuchtfolie und der Diffusorschicht angeordnet werden. Ebenso ist es möglich, den tastsensitiven Sensor bezüglich der ersten Hauptabstrahlrichtung nach der Diffusorschicht anzuordnen. In einer alternativen Ausgestaltung wird der tastsensitive Sensor zwischen dem Trägerelement und der Leuchtfolie angeordnet wird. Ein weiterer Aspekt ist die Möglichkeit Licht in zwei entgegen gesetzte Richtungen auszustrahlen uns so ein Bedienelement zu schaffen, dass von zwei Seiten sichtbar und auch bedienbar ist. Dazu ist bei dem Verfahren in einigen Aspekten vorgesehen, dass einer der wenigstens zwei optoelektronischen Bauelemente ausge- bildet ist, Licht in eine zweite Hauptabstrahlrichtung abzuge ben, welche der ersten Hauptabstrahlrichtung im Wesentlichen entgegengesetzt orientiert ist. Das Verfahren umfasst nun wei terhin ein Anordnen einer zweiten Diffusorschicht, die bezüglich der zweiten Hauptabstrahlrichtung den zumindest zwei optoelekt- ronischen Bauelementen nachgeordnet ist. Des Weiteren wird ein bezüglich der zweiten Hauptabstrahlrichtung nicht vor der zwei ten Diffusorschicht angeordnetes strukturierten zweiten Sym bolelements ausgebildet. Dieses dient dazu, bei einem Betrieb wenigstens eines der zumindest zwei optoelektronischen Bauele- mente und einer Draufsicht auf die zweite Diffusorschicht ent lang der Hauptabstrahlrichtung wenigstens ein Symbol abzubilden. In einigen Aspekten wird das strukturierte zweite Symbolelement durch eine bezüglich der zweiten Hauptabstrahlrichtung auf der zweiten Diffusorschicht angeordnete zweite Schattenmaske gebil- det. Der Abstand zwischen der zweiten Diffusorschicht und den zumindest zwei optoelektronischen Bauelementen ist größer als die Hälfte des Abstandes zwischen den zumindest zwei optoelekt ronischen Bauelementen. Daneben kann das strukturierte zweite Symbolelement durch die Diffusorschicht gebildet werden, insbe- sondere durch eine räumlich inhomogene Verteilung von Diffusor partikeln.
Zur Erzeugung eines beidseitig benutzbaren Bedienelements kann in einigen Aspekten ein zweiter tastsensitiver Sensor angeordnet werden, der ausgeführt ist, eine entlang der zweiten Hauptab strahlrichtung ausgeübte Berührung oder ausgeübten Druck zu er fassen und daraus ein elektrisches Signal zu erzeugen;
Der erste und oder zweite tastsensitive Sensor kann zwischen zwei Trägerelementen und bezüglich der Hauptabstrahlrichtung der jeweiligen Diffusorschicht nachfolgend angeordnet werden. Ebenso kann ein haptisches Tastelement derart angeordnet werden, dass es bezüglich der ersten und/oder zweiten Hauptabstrahlrichtung der jeweiligen Diffusorschicht nachgeordnet ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Weitere Aspekte und Ausführungsformen nach dem vorgeschlagenen Prinzip werden sich in Bezug auf die verschiedenen Ausführungs formen und Beispiele offenbaren, die in Verbindung mit den be- gleitenden Zeichnungen ausführlich beschrieben werden. Figur 1 zeigt eine erste Ausgestaltung eines Bedienelements mit einigen Aspekten nach dem vorgeschlagenen Prinzip;
Figuren 2A und 2B zeigen verschiedene Aspekte des vorgeschlage- nen Prinzips, hier die Darstellung einer Schattenmaske sowie die Abstandbeziehung zwischen optoelektronischen Bauelementen und Diffusorschicht;
Frgur 3 erläutert verschiedene Ausgestaltungen optoelektroni scher Bauelemente angeordnet auf einer Schicht zur Er zeugung der Leuchtfolie nach einigen Aspekten des vorge schlagenen Prinzips;
Figur 4 zeigt eine zweite Ausgestaltung eines Bedienelements mit einigen Aspekten nach dem vorgeschlagenen Prinzip;
Figuren 5A und 5B stellen verschiedene Aspekte des vorgeschlage nen Prinzips dar, hier die Darstellung einer Schatten maske sowie die Abstandbeziehung zwischen optoelektroni- sehen Bauelementen und Diffusorschicht;
Figur 6 zeigt eine dritte Ausgestaltung eines Bedienelements mit einigen Aspekten nach dem vorgeschlagenen Prinzip; Figur 7 zeigt eine vierte Ausgestaltung eines Bedienelements mit einigen Aspekten nach dem vorgeschlagenen Prinzip;
Figuren 8A und 8B stellen eine fünfte und sechste Ausgestaltung eines Bedienelements mit einigen Aspekten nach dem vor- geschlagenen Prinzip dar;
Figuren 9A und 9B zeigen eine siebte und achte Ausführung eines Bedienelements zur Erläuterung einiger Aspekte des vor geschlagenen Prinzips; Figuren 10A und 10B sind Darstellungen einer neunten und lOten Ausgestaltung eines Bedienelements mit einigen Aspekten nach dem vorgeschlagenen Prinzip; Figuren 11A und 11B zeigen eine Ute und zwölfte Ausführung ei nes Bedienelements zur Erläuterung einiger Aspekte des vorgeschlagenen Prinzips;
Figuren 12A und 12B stellen eine 13. und 14. Ausgestaltung eines Bedienelements mit einigen Aspekten nach dem vorgeschla genen Prinzip dar;
Figuren 13A und 13B sind Darstellungen einer 15. und 16. Ausge staltung eines Bedienelements mit einigen Aspekten nach dem vorgeschlagenen Prinzip;
Figuren 14A und 14B zeigen eine 17. und 18. Ausgestaltung eines Bedienelements mit einigen Aspekten nach dem vorgeschla genen Prinzip;
Figuren 15A und 15B zeigen Ausgestaltungen eines Bedienelements mit einigen Aspekten nach dem vorgeschlagenen Prinzip, bei denen die Abstrahlung von Licht in zwei entgegenge setzten Richtungen erfolgt;
Figuren 16A und 16B stellen eine 20. und 21. Ausgestaltung eines Bedienelements mit einigen Aspekten nach dem vorgeschla genen Prinzip dar; Figur 17 zeigt eine weitere Ausführung eines Bedienelements mit einigen Aspekten nach dem vorgeschlagenen Prinzip;
Figur 18 zeigt eine Ausführung eines Bedienelements in verschie denen Betriebszuständen zur Erläuterung einiger Aspekte des vorgeschlagenen Prinzips; Figur 19 ist eine Ausgestaltung eines Bedienpanels mit einigen Aspekten nach dem vorgeschlagenen Prinzip;
Figur 20 ist eine Darstellung eines Beispiels für ein Verfahren zur Herstellung eines Bedienelements mit einigen Aspek ten des vorgeschlagenen Prinzips;
Figur 21 zeigt ein weiteres Beispiel für ein Verfahren zur Er läuterung einiger Aspekte.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgenden Ausführungsformen und Beispiele zeigen verschie dene Aspekte und ihre Kombinationen nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Die Ausführungsformen und Beispiele sind nicht immer maßstabsgetreu. Ebenso können verschiedene Elemente vergrößert oder verkleinert dargestellt werden, um einzelne Aspekte hervor zuheben. Es versteht sich von selbst, dass die einzelnen Aspekte und Merkmale der in den Abbildungen gezeigten Ausführungsformen und Beispiele ohne weiteres miteinander kombiniert werden kön nen, ohne dass dadurch das erfindungsgemäße Prinzip beeinträch tigt wird. Einige Aspekte weisen eine regelmäßige Struktur oder Form auf. Es ist zu beachten, dass in der Praxis geringfügige Abweichungen von der idealen Form auftreten können, ohne jedoch der erfinderischen Idee zu widersprechen.
Außerdem sind die einzelnen Figuren, Merkmale und Aspekte nicht unbedingt in der richtigen Größe dargestellt, und auch die Pro portionen zwischen den einzelnen Elementen müssen nicht grund sätzlich richtig sein. Einige Aspekte und Merkmale werden her vorgehoben, indem sie vergrößert dargestellt werden. Begriffe wie "oben", "oberhalb", "unten", "unterhalb", "größer", "klei ner" und dergleichen werden jedoch in Bezug auf die Elemente in den Figuren korrekt dargestellt. So ist es möglich, solche Be ziehungen zwischen den Elementen anhand der Abbildungen abzulei ten. Jedoch ist das vorgeschlagenen Prinzip nicht hierauf be- schränkt, sondern es können verschiedene optoelektronische Bau elemente, mit unterschiedlicher Größe und auch Funktionalität bei der Erfindung eingesetzt werden. In den Ausführungsformen sind wirkungsgleiche oder wirkungsähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen ausgeführt.
Bei vielen Anwendungen ergibt sich heutzutage die Forderung, An zeige- und Bedienelemente auf transparenten Oberflächen vorzuse hen. Dabei steht im Vordergrund, dass der verfügbare Platz opti- mal genutzt werden soll, ohne dass einem Benutzer, die Sicht durch die transparente Oberfläche beispielsweise eine Wind schutzscheibe erschwert wird. Dachkonsolen im Automobilbereich sind ein typisches Beispiel für Anzeige- und Bedienelemente im Bereich derartiger transparenter Oberflächen. Auch im Flugzeug- bauer, in der Automatisierung und Industrietechnik sowie bei verschiedenen Home Appliance oder für die Unterhaltungselektro nik ist es zweckmäßig, Anzeige- und Bedienelemente auf transpa renten Oberflächen anzuordnen. Die derzeit übliche Ausführung solcher Anzeige- und Bedienelemente führt jedoch zur Beeinträch- tigung des Sichtfeldes, da vor allem nicht transparente Kompo nenten verwendet werden. Zudem sind auch die Designmöglichkeiten eingeschränkt, da die Anzeige- und Bedienelemente meist festen Formen folgen. Die Erfinder haben sich zum Ziel gesetzt, kostengünstige und teilweise transparente und filigrane Anzeigeelemente zu reali sieren, sodass diese auch auf transparenten Oberflächen ohne die oben aufgeführten Nachteile eingesetzt werden können. Gleichzei tig sollen die Nachteile, die bei sogenannten transparenten Dis- plays auftreten, vermieden werden. Diese sind unter anderem die komplexe Ansteuerung mittels einer TFT Pipeline oder einer Steu erelektronik sowie oftmals die optoelektronischen Bauelemente, die je nach Anzeige- und Bedienelemente überflüssig sind und da mit nicht benötigt werden. Dennoch ist es erforderlich, aufgrund der verschiedenen oben genannten Anwendungsmöglichkeiten das Be- dienelement flexibel zu halten, damit dieses nicht nur auf glat ten und geraden transparenten Oberflächen, sondern beispiels weise auch auf gekrümmten Oberflächen aufgebracht werden kann.
Die Erfinder schlagen daher zur Lösung unter anderem eine Aus führungsform eines optischen Anzeige- und Bedienelement nach der Figur 1 vor. Dieses enthält beispielhaft einige Aspekte des vor geschlagenen Prinzips, die in den weiteren Ausführungsformen im Detail näher erläutert werden und zudem auf verschiedene Art und Weisen kombiniert werden können. Dadurch können den Anforderun gen im jeweiligen Anwendungsgebiet Rechnung getragen werden.
Die Ausführungsform der Figur 1 umfasst eine Trägerfolie 10, die flexibel ausgestaltet und beispielsweise aus einem Kunststoff wie PET, PP, PE oder einem anderen Material gefertigt ist. der Kunststoff kann transparent ausgestaltet sein. Auf der Trägerfo lie 10 ist im vorliegenden Beispiel ein tastsensitiver Sensor 60 aufgebracht. Der Sensor 60 erstreckt sich über die gesamte late rale Ausdehnung des optischen Anzeige- und Bedienelements und umfasst ein kapazitiv reagierendes Sensorelement nebst seinen Zu- und Steuerleitungen. Der tastsensitive Sensor 60 kann gegen über der Trägerfolie wie dargestellt deutlich dünner ausgeführt sein, sodass die Stabilität im Wesentlichen durch Trägerfolie 10 erreicht wird. Auf dem tastsensitiven Sensor ist nun eine Klebe schicht 75 aufgebracht, die den tastsensitiven Sensor auf der Trägerfolie 10 mit einer Leuchtfolie 20 verbindet. Die Leuchtfo lie 20 umfasst ein oder mehrere optoelektronische Bauelemente 25 zusammen mit ihren Steuer- und Versorgungsleitungen. Die Steuer- und Versorgungsleitungen sind hier der Übersichtlichkeit halber weggelassen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die optoelektronischen Bauelemente 25 auf der Oberfläche der Leuchtfolie 20 und im Be sonderen auf der der Klebeschicht 75 abgewandten Seite der Leuchtfolie 20 angeordnet. In einer alternativen Ausführungsform können diese optoelektronischen Bauelemente auch in der Leucht folie 20 bereitgestellt werden, sodass die Leuchtfolie 20, die optoelektronischen Bauelemente 25 umgibt. Zu diesem Zweck ist es denkbar, die Leuchtfolie 20 separat zu erzeugen und beispiels- weise aus mehreren Teilschichten aufzubauen. Diese werden aufei nander angeordnet, sodass die optoelektronischen Bauelemente 25 zwischen verschiedenen Teilschichten der Leuchtfolie 20 arran giert werden. Die optoelektronischen Bauelemente 25 in oder auf der Leuchtfo lie 20 weisen eine Hauptabstrahlrichtung 28 auf. Die Hauptab- strahlrichtung ist definiert durch die Richtung des von den optoelektronischen Bauelementen im Betrieb abgegebenen Lichtes. Die Leuchtfolie 20 ist mittels einer Klebeschicht 70 mit einer Diffusorschicht 40 verbunden. Diffusorschicht 40 enthält Dif fusorpartikel, die das von den optoelektronischen Bauelementen 25 abgegebene Licht streuen und damit homogen verteilen. Auf der Diffusorschicht 40 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine strukturierte Maske 50 als Symbolelement aufgebracht, über der wiederum eine Schutzfolie 90 angeordnet ist. Optional kann auf der Schutzfolie 90 eine weitere strukturierte Farbschicht 80 an geordnet werden.
Als Material für die einzelnen Folienschichten wird PET oder ein anderer transparenter in dieser Anmeldung beschriebener Kunst stoff verwendet. Als Material für die Klebeschicht kann neben anderen Klebstoffen auch PVB oder auch EVA verwendet werden.
Im Betrieb des vorliegenden Bedienelements erzeugen die opto- elektronischen Bauelemente 25 Licht und geben dies entlang der Hauptabstrahlrichtung 28 in Richtung auf die Diffusorschicht 40 ab. In der Diffusorschicht 40 wird das abgegebene Licht mög lichst gleichmäßig verteilt und fällt anschließend auf die Schattenmaske 50, sodass ein Benutzer in Blickrichtung auf die optoelektronischen Bauelemente ein oder mehrere Symbole erkennt. Die Maske 50 umfasst eine absorbierende Farbschicht, sodass das Licht außerhalb des ausgesparten Bereichs absorbiert wird.
Durch die verschiedenen Materialien kann es zudem zu einer To talreflexion innerhalb der Schichtfolge kommen, sodass das Licht zurückreflektiert und insbesondere in Richtung auf die Trägerfo lie 10 hinweg abgestrahlt wird. Um eine Wellenleitung des so re flektierten Lichtes innerhalb des Bedienelements zu vermeiden, ist auf der rückseitigen Oberfläche der Trägerfolie 10 eine ab sorbierende Farbschicht 11 aufgebracht.
Die Figuren 2A und 2B zeigen einige weitere Aspekte des vorge schlagenen Prinzips, insbesondere zur Erläuterung der entspre chenden Dimensionierung. Im der vorliegenden Teilfigur 2A ist dargestellt, dass das Anzeige- und Bedienelemente in etwa eine Dimension von 15 c 15 mm aufweist. Die Maske 50 umfasst daher in etwa die gleiche Dimension und zeigt wie hier dargestellt, eine Zeichenfolge ABC, die durch Aussparungen in der Schattenmaske gebildet ist. Die Diffusorschicht 40 ist hingegen etwas kleiner ausgeführt und zentral unterhalb der Schattenmaske 50 angeord net. Insbesondere liegt die Diffusorschicht 40 damit über den freiliegenden Flächen der Schattenmaske und der dargestellten Symbole A, B und C.
Für eine möglichst homogene Ausleuchtung ist nun eine Pixel matrix aus 3 x3 optoelektronischen Bauelementen 25 als Teil der Leuchtfolie 20 vorgesehen. Diese Pixelmatrix erzeugt in einem Betrieb Licht einer vorgegebenen Wellenlänge, welches durch die Diffusorschicht 40 homogen und von unten auf die Schattenmaske fällt. Für einen Benutzer stellt sich somit eine gleichmäßig ausgeleuchtete Symbolfolge ABC ein. In diesem Ausführungsbei spiel sind gleichfarbige Bauelemente 25 verwendet. Zur Erzeugung verschiedener Farben ist es aber auch möglich Bauelemente unter schiedlicher Farben zu benutzen. Diese können beispielsweise un terschiedliche Symbole ausleuchten. Figur 2B zeigt einige Aspekte hinsichtlich einer Dimensionierung des Anzeige- und Bedienelements nach dem vorgeschlagenen Prin zip. Dargestellt sind zwei benachbarte optoelektronische Bauele mente, die einen Abstand zueinander aufweisen, der auch als Pi- xelpitch bezeichnet wird. Um eine homogene Ausleuchtung der Sym bole A, B und C in der Schattenmaske 50 zu erreichen, ist es vorteilhaft, dass das von den optoelektronischen Bauelementen abgegebene Licht sich überlappt, bevor es auf die Diffusor schicht 40 fällt.
Andernfalls besteht das Risiko, dass auch in der Diffusorschicht 40 keine ausreichende Lichtverteilung und Homogenisierung statt findet, sodass ein Benutzer bei einer Draufsicht auf das An zeige- und Bedienelement über die Symbole hinweg eine unter- schiedliche Lichtverteilung und eventuell sogar die einzelnen elektronischen Bauelemente 25 wahrnimmt. Um dies zu verhindern, ist es zweckmäßig, dass der Abstand der optoelektronischen Bau elemente 25, bei einem vorgegebenen Öffnungswinkel von bei spielsweise 45° eine bestimmte Abhängigkeit zum Pixelpitch auf- weist.
Wie in der Teilfigur 2B dargestellt überlappen sich die beiden von den optoelektronischen Bauelementen abgegebenen Lichtkegel entlang der Hauptabstrahlrichtung 28, wenn der Abstand elektro- nischen Bauelemente 25 zu der Diffusorschicht in etwa der Hälfte des Pixelpitch x beträgt. Ist der Abstand der optoelektronischen Bauelemente 25 zu der Diffusorschicht 40 größer, so steigt auch die Überlappung der jeweiligen Lichtkegel entlang der Hauptab strahlrichtung 28 an und die Homogenisierung durch die Diffusor- Schicht 40 wird verbessert.
Um den notwendigen Abstand zwischen den optoelektronischen Bau elementen 25 und der Diffusorschicht 40 zu erreichen, wird er findungsgemäß vorgeschlagen, die Dicke der Klebeschicht 70 ent- sprechend auszugestalten. Der Abstand zwischen den optoelektro nischen Bauelementen auf der Oberfläche der Leuchtfolie 20 ist somit im Wesentlichen durch die Dicke der Klebeschicht 70 be stimmt. Bei einer größeren Dicke der Diffusorschicht 40 kann ein Überlapp auch innerhalb der Diffusorschicht erfolgen, sodass dadurch die Homogenisierung gewährleistet bleibt.
Zur Herstellung elektronischer Bauelemente auf der Leuchtfolie 20 sind mehrere Ausführungsformen und Ausgestaltungen denkbar. Figur 3 zeigt in ihren Teilfiguren A, B und C verschiedene Aus gestaltungsmöglichkeiten zur Anordnung von optoelektronischen Bauelementen 25 auf oder in der Leuchtfolie.
Teilfigur 3A stellt die Anordnung eines optoelektronischen Bau elements 25 als horizontale Leuchtdiode auf der Leuchtfolie dar. Die Leuchtfolie 20 umfasst mehrere Zuleitungen 26 und 26', die zu Kontaktpads bzw. Anschlüssen 27 und 27' führen. Das opto elektronische Bauelement 25 ist als horizontale Leuchtdiode aus geführt, sodass die beiden Kontaktpads 27, 27' auf einer der Hauptabstrahlrichtung gegenüberliegenden Seite des optoelektro nischen Bauelemente 25 angeordnet sind. Das optoelektronische Bauelement 25 wird mit seinen beiden Kontakten 27 und 27' auf den Anschlüssen der Leuchtfolie angeordnet und mittels Lot oder andere Verfahren innig mit diesen verbunden. Bei dieser Ausfüh rungsform liegt das optoelektronische Bauelement 25 direkt auf der Leuchtfolie 20 und kann im weiteren Verlauf von einem trans parenten Material, beispielsweise der Klebeschicht 70 umgeben werden.
Figur 3B zeigt eine Ausgestaltung, bei der das optoelektroni schen Bauelement 25 in die Leuchtfolie integriert ist. Zu diesem Zweck umfasst die Leuchtfolie 20 eine erste Teilschicht 20', auf der auf einer Seite die Zuleitungen 26 und 26' angeordnet sind. Das optoelektronische Bauelement wird nun mit seiner Licht emit tierenden Seite auf die Teilschicht 20' aufgebracht. Die An schlüsse 26 und 26' sind mittels eines Lot oder eines anderen metallischen Kontaktes an die Unterseite des optoelektronischen Bauelements 25 geführt. Wie in der Teilfigur 3B gezeigt, um schließen die beiden Kontaktleitungen auf wenigstens zwei Seiten das Bauelement zumindest teilweise und kontaktieren die An- schlusspads 27 und 27' auf der der Teilschicht 20' gegenüberlie genden Seite des optoelektronischen Bauelements. Anschließend wird eine zweite Teilschicht 20'' aufgebracht, welches das opto elektronische Bauelement kapselt und vollständig umgibt. Die beiden Teilschichten 20' und 20'' betten das optoelektronische Bauelement 25 somit vollständig in die Leuchtfolie 20 ein.
Demgegenüber zeigt die Teilfigur 3C eine Ausgestaltung mit einem optoelektronischen Bauelement als vertikale Leuchtdiode. Bei vertikalen Leuchtdioden sind im Gegensatz zur horizontalen Leuchtdioden wie in den Teilfiguren 3A und 3B die Kontaktpads 27 und 27' auf gegenüberliegenden Seiten und Oberflächen des Bau elements 25 angeordnet. In Figur 3C ist das optoelektronische Bauelement 25 mit seinem Kontaktpad 27 auf einen Anschluss ge führt und mit diesem verbunden. Kontaktpad 27 kontaktiert somit die Zuleitungen 26 auf der Leuchtfolie 20. Eine weitere An schlussleitung 26' wird über eine extern angeordnete Zuführung auf die Oberseite und damit die lichtabstrahlende Seite des optoelektronischen Bauelements 25 geführt und an das Kontaktpad 27' angeschlossen. Um eine Abschattung und damit eine Reduzie rung der Intensität des abgestrahlten Lichts zu vermeiden, ist die Zuführung 26' auf der Oberseite des optoelektronischen Bau elementes transparent ausgeführt. Hierzu kann beispielsweise ITO oder andere geeignete Materialien verwendet werden. Zur Vermei dung eines Kurzschlusses ist zudem an der Seitenwand, an dem die Zuführung verläuft eine Isolierung 270 angeordnet. Diese verhin dert einen Kurzschluss zwischen der Zuleitung 26 und beispiels weise dem weiteren Kontaktpad 27 oder den einzelnen Halbleiter schichten des optoelektronischen Bauelements.
Neben der Verwendung einer Maske ist es auch möglich, die Dif fusorschicht, die von dem Licht des Bauelementes angestrahlt wird in geeigneter Weise selbst zu strukturieren und damit das gewünschte Symbolelement zu erzeugen. Figur 4 zeigt eine ent sprechende Ausführungsform zur Erläuterung dieses Prinzips. Funktions- oder wirkungsgleiche Strukturen tragen die gleichen BezugsZeichen.
Das Anzeige- und Bedienelement der Figur 4 umfasst wieder eine flexible Trägerfolie 10 mit einem darauf angeordneten tastsensi tiven Sensor 60, der mittels einer Klebeschicht 75 an der Leuchtfolie 20 befestigt ist. In bzw. auf der Leuchtfolie 20 sind eine Vielzahl von optoelektronischen Bauelementen 25 mit ihren jeweiligen Zuleitungen angeordnet. Zur vereinfachten Dar- Stellung ist auch hier lediglich ein optoelektronisches Bauele ment mit der dazugehörigen Abstrahlrichtung 28 dargestellt. Die Leuchtfolie 20 ist über eine weitere Klebeschicht 70 mit der strukturierten Diffusorschicht 51 verbunden. Auf der struktu rierten Diffusorschicht 51 ist eine Deckschicht 90 aufgebracht.
Eine Strukturierung der Diffusorschicht erfolgt über eine räum lich inhomogene Verteilung von Diffusorpartikeln innerhalb der Diffusorschicht. Alternativ können auch in der Diffusorschicht Absorberpartikel angeordnet sein, die wiederum inhomogen ver- teilt sind, sodass sich für einen Benutzer das gewünschte Symbol durch absorbieren von Licht als negativ ergibt. Die Symbole wür den hier leuchten, die Absorberpartikel absorbieren Licht außer halb der Symbole. Die weitere Deckschicht 80 dient zur Anpassung der verschiedenen Brechungsindizes an das umgebende Medium und insbesondere an Luft, sodass eine totale Reflexion zurück in die verschiedenen Schichten des Anzeige- und Bedienelements vermie den bzw. reduziert wird.
Die Teilfiguren 5A und 5B zeigen Aspekte des optischen Anzeige- und Bedienelements auf der transparenten Oberfläche zur Erläute rung des Prinzips. Wie dargestellt werden die Symbole auch hier in Form einer Zeichenkette ABC durch den strukturierten Diffusor 51 erzeugt. Dabei soll einerseits eine möglichst gute Homogeni sierung jedes einzelnen Symbols A, B und C erreicht werden. An- dererseits sollte auch sichergestellt sein, dass ein Benutzer die verschiedenen Symbole voneinander, d. h. beispielsweise A und B trennen kann. Entsprechend muss der Abstand der optoelekt ronischen Bauelemente in geeigneter Weise gewählt werden.
In Figur 5A dargestellt umfasst die Leuchtfolie 20 eine Vielzahl einzelner, optoelektronischer Bauelemente, die wiederum für sich genommen jeweils die einzelnen Symbole grob nachbilden. Dieser Aspekt alleine schafft bereits Vorteile, da im Gegensatz zu ei ner normalen Matrix in Reihen und Spalten die optoelektronischen Bauelemente bereits annähernd die später anzuzeigenden Symbole nachbilden.
Benachbarte Bauelemente, die somit dem jeweils gleichen Symbol zugeordnet sind, -beispielsweise Symbol A- sollten daher einen Abstand zueinander aufweisen, der eine möglichst homogene Licht- Verteilung bewirkt. So kann der Abstand der Bauelemente zu der Diffusorschicht beispielsweise durch den Pixelpitch x gewählt werden, wie dies in Figur 2B bereits erläutert wurde. Ein sol cher Abstand ermöglicht einen Overlapp von Licht der dem jeweils gleichen Symbol zugeordneten optoelektronischen Bauelemente und erzeugt so eine homogene Lichtverteilung für dieses Symbol.
Figur 5B zeigt den zweiten Fall, bei der zwei benachbarte opto elektronische Bauelemente 25 unterschiedlichen Symbolen, bei spielsweise den Symbolen A und B zugeordnet sind. In einem sol- chen Fall ist der Abstand zwischen den beiden optoelektronischen Bauelementen x' so zu wählen, dass es eben gerade nicht zu einem Überlapp kommt, da ansonsten ein Benutzer die beiden Symbole in der strukturierten Diffusorschicht 51 gegebenenfalls nicht mehr auflösen oder unterscheiden kann. Mit anderen Worten ist der Pi- xelpitch x' zwischen den beiden benachbarten optoelektronischen Bauelementen 25, die unterschiedlichen Symbolen zugeordnet sind, größer als in etwa die Hälfte der auszuleuchtenden Fläche 51' bzw. 51'' des jeweiligen Symbols. Anders ausgedrückt, ist der Abstand zwischen der strukturierten Diffusorschicht 51' bzw. 51'' zu den optoelektronischen Bauelementen kleiner als die Hälfte des Pixelpitch x' der beiden benachbarten optoelektroni schen Bauelemente 25.
Auf diese Weise lassen sich flexible Anzeige- und Bedienelemente erzeugen, bei der die jeweiligen Symbole entweder durch eine ge eignete Schattenmaske oder durch eine inhomogene Verteilung von Diffusor- bzw. Absorberpartikeln innerhalb einer Diffusorschicht erzeugt wird. Die zusätzliche vorhandene Deckschicht 90 dient einerseits zum Schutz der darunterliegenden Diffusorschicht 51 bzw. der Schattenmaske 50 und kann darüber hinaus noch die Funk tionalität einer Anpassung des Brechungsindex an das umgebende Medium übernehmen. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit einer to talen Reflexion von abgestrahltem Licht zurück in das Anzeige- und Bedienelement reduziert. Die in den Figuren 1 und 4 darge- stellten Dickeabmessungen sind beispielhaft zu verstehen und können je nach Anwendungsfall variieren. Insbesondere kann die Klebeschicht 75 auch dünner ausgeführt sein und damit die Dicke des gesamten Bauelementes weiter reduzieren. Dadurch ist es mög lich, Bauelemente zwischen verschiedene Glasschichten anzuordnen und somit in eine Scheibe, o. ä. zu integrieren.
Figur 6 zeigt eine derartige Ausführungsform. Bei dieser bildet eine erste Glasschicht 100 gleichzeitig das Trägerelement 10 für das optische Anzeige- und Bedienelement. Auf der Glasschicht 100 ist eine Klebeschicht 75 aufgebracht, die die Glasschicht mit der Leuchtfolie 20 verbindet. Mehrere Bauelemente 25 sind in der Leuchtfolie 20 integriert und erzeugen im Betrieb Licht entlang der Hauptabstrahlrichtung 28. Dieses Licht wird über eine Schmelzklebeschicht 70 in eine strukturierte Diffusorschicht 51 eingekoppelt und erzeugt dort bei Draufsicht eines Benutzers auf das optische Anzeigeelement ein oder mehrere Symbole.
Die strukturierte Diffusorschicht 51 ist hier mit Absorberparti keln ausgeführt, die das von den optoelektronischen Bauelementen 25 abgegebene Licht absorbieren. Die Absorberpartikel in der Diffusorschicht 51 bilden somit ein Negativ für die anzuzeigen den Symbole. Oberhalb der strukturierten Diffusorschicht 51 ist ein transparentes tastsensitives Sensorelement 60 angeordnet, welches von einer Deckschicht 90 geschützt wird. Auf der Deck- Schicht 90 ist wiederum eine Glasscheibe 101 aufgebracht und mit dieser innig verbunden.
In der Ausführungsform der Figur 6 sind gegenüber den vorange gangenen Ausführungen mehrere Änderungen vorgenommen, die je- weils auch mit den anderen Ausführungsbeispielen kombiniert wer den können. Zum einen betrifft dies die Anordnung des tastsensi tiven Sensorelementes 60 innerhalb des optischen Anzeige- und Bedienelements. Während im Gegensatz zu den vorangegangenen Aus führungen das tastsensitive Sensorelement 60 außerhalb der Hauptstrahlrichtung angeordnet ist, liegt dieses in der Ausfüh rungsform der Figur 6 oberhalb der strukturierten Diffusor schicht 51. Es ist somit in Hauptabstrahlrichtung des Lichtes angeordnet und im Besonderen bezüglich der Hauptabstrahlrichtung der Diffusorschicht 51 nachgeschaltet. Ein Benutzer, der die Glasschicht 101 in dem Bereich oberhalb der strukturierten Dif fusorschicht berührt, kann somit von dem Sensor 60 erfasst und daraus ein Signal erzeugt werden. Ein zweiter Aspekt betrifft die Anordnung von Absorberpartikeln in der strukturierten Dif fusorschicht 51, die als Negativ wirkt und ähnlich wie die Schattenmaske ausgebildet ist. Die räumliche Verteilung der Ab sorberpartikel ist inhomogen, so dass sich verschiedene Symbole realisieren lassen. Schließlich ist das Trägerelement hier di rekt als Glasschicht 100 ausgeführt, sodass sich insgesamt die Dicke des optischen Anzeige- und Bedienelements reduziert.
Figur 7 zeigt eine weitere Ausgestaltungsform, die ähnlich der Ausführungsform der Figur 6 ist. Im Unterschied zu der in der Ausführungsform der Figur 6 verwendeten strukturierten Diffusor schicht 51 ist eine Schattenmaske 50 direkt auf der an sich un- strukturierten Diffusorschicht 40 aufgebracht. Die Schattenmaske ist von einer Glasschicht 101 bedeckt, welche die Schattenmaske 50 und die darunterliegende Diffusorstruktur 40 schützt. Der tastsensitive Sensor ist im Gegensatz zur Figur 6 zwischen der Klebeschicht 70 und der Diffusorschicht 40 angeordnet. Das in der Figur 7 gezeigte Bedienelement ist somit zwischen den beiden Glasschichten 100 und 101 eingebracht und fixiert.
Im Bereich von Scheiben- bzw. Glaspaneelen kann somit das An zeige- und Bedienelement nach dem vorgeschlagenen Prinzip zwi schen den beiden Einzelscheiben angeordnet werden. Insofern kann das Anzeige- und Bedienelement Teil einer Verbindungstruktur zwischen den beiden Einzelscheiben zur Bildung einer kompletten Windschutz- oder Panoramascheibe verwendet werden. Das Anzeige- und Bedienelement nach dem vorgeschlagenen Prinzip kann bei zu sammengesetzten Scheiben immer zwischen diesen in der Verbin- dungsschicht vorgesehen werden.
Die Figuren 8A und 8B zeigen weitere Aspekte des vorgeschlagenen Prinzips. In Teilfigur 8A ist der tastsensitive Sensor 60 direkt auf der Glasscheibe 100 als Trägerelement aufgebracht und an- schließend darauf direkt die Leuchtfolie 20 angeordnet. Zwischen der Leuchtfolie 20 mit den darauf befindlichen optoelektroni schen Bauelementen 25 ist eine Klebeschicht 70 aufgebracht, die die Leuchtfolie 20 mit der strukturierten Diffusorschicht 51 verbindet. Auf der Diffusorschicht 51 ist die Deckfolienschicht 90 geklebt. Figur 8B zeigt eine ähnliche Ausführungsform. Im Un terschied zur Teilfigur 8A ist auf dem Trägerelement 100 eine absorbierende Farbschicht 11 aufgebracht. Auf dieser ist wiede rum der tastsensitive Sensor 60 angeordnet. Anstatt der strukturierten Diffusorschicht 51 der Figur 8A wird bei der Teilfigur 8B eine Diffusorschicht 40 aus einem unstruk turierten Material verwendet. Zur Erzeugung von Symbolen ist auf der Diffusorschicht 40 die Schattenmaske 50 angeordnet, an die sich wiederum eine Deckfolienschicht 90 und darauf eine struktu- rierte Farbschicht 80 anschließt. In den Figuren 9A und 9B sind weitere kombinierbare Aspekte des vorgeschlagenen Prinzips offenbart. In Teilfigur 9A ist ein An zeige- und Bedienelement dargestellt, welches zwischen zwei Glasscheiben 100 und 101 eingebracht ist. Das Anzeige- und Be- dienelement umfasst eine flexible Trägerfolie 10 mit einem da rauf aufgebrachten tastsensitiven Sensor 60, einer Klebeschicht 75 sowie einer darauf angeordneten und damit verbundenen Leucht folie 20. Auf der Leuchtfolie 20 sind wiederum eine oder mehrere optoelektronische Bauelemente 25 angeordnet. Die Bauelemente sind wie dargestellt nur von einem weiteren Medium 71 umgeben, welches gegenüber der Klebeschicht 70 einen niedrigeren Bre chungsindex aufweist.
Die Form des weiteren Mediums oder Materials 71 kann im Randbe- reich der optoelektronischen Bauelemente auslaufend ausgebildet sein, wobei insbesondere entlang bzw. parallel zur Licht ab strahlenden Oberfläche der optoelektronischen Bauelemente das Medium 71 ebenfalls parallel verläuft. In einigen Ausführungs formen kann das Bauelemente somit in einer Vertiefung oder Aus- sparung in der Schicht 70 angeordnet werden. In Ausführungsfor men, bei denen die Bauelemente 25 innerhalb der Leuchtfolie im plementiert sind, können diese innerhalb einer Aussparung der Leuchtfolie 20 angeordnet sein. Beispielsweise ist es möglich, die Leuchtfolie 20 wie in einem der vorangegangenen Beispiele mit mehreren Schichten auszufüh ren, wobei die optoelektronische Bauelemente jeweils in einer Aussparung innerhalb einer dieser Teilschichten angeordnet sind. Dabei kann jedes Bauelement in einer separaten, oder auch meh- rere Bauelemente in einer gemeinsamen Aussparung angeordnet sein. Die Aussparung ist dabei größer als das oder die opto elektronischen Bauelemente selbst ausgebildet, so dass sich zwi schen der lichtabstrahlenden Oberfläche und einer darauffolgen den Materialschicht ein Zwischenraum ergibt. In diesem Zwischen- raum ist Gas verfüllt, welches einen niedrigeren Brechungsindex als das umgebende Material aufweist. Durch das umgebende Medium mit dem niedrigen Brechungsindex wird eine totale Reflexion von abgegebenem Licht reduziert und gleichzeitig eine Führung ent lang der gewünschten Hauptabstrahlrichtung in die Klebeschicht 70 bzw. darüber liegenden Schichten verbessert.
Die Klebeschicht 70 verbindet die Leuchtfolie 20 weiterhin mit der strukturierten Diffusorschicht 51 zur Erzeugung von einer oder mehreren Symbolen. Figur 9B zeigt demgegenüber eine leicht anders ausgebildete Aus führungsform, bei der die entsprechenden Symbole einem Benutzer nicht durch eine Strukturierung der Diffusorschicht 51, sondern mittels einer auf die unstrukturierte Diffusorschicht 40 aufge brachte Schattenmaske 50 vermittelt wird. Über der Schattenmaske 50 ist wiederum eine Deckfolienschicht 90 mit einer darin einge arbeiteten Farbschicht 80 ausgebildet. Zur Verhinderung einer Wellenleiterfunktion durch totale Reflexion sind weiterhin Ab sorberpartikel 12 in die Trägerfolienschicht 10 eingearbeitet. Die Absorberpartikel können je nach Ausgestaltungsform auch in der Folienschicht 20 unterhalb, d. h. entgegen der Hauptab strahlrichtung der optoelektronischen Bauelemente 50 eingearbei tet sein. Ebenso ist es möglich, die Absorberpartikel in der Klebeschicht 75 vorzusehen. Diesbezüglich sei erwähnt, dass für eine Veränderung bzw. Reduktion von Lichtwellenleitung innerhalb des Anzeige- und Bedienelements sowohl eine absorbierende Farb schicht als auch Absorberpartikel an unterschiedlichen Stellen auf der der Hauptabstrahlrichtung 28 entgegengesetzten Seite des Anzeige- und Bedienelements eingearbeitet werden können. Es sind also verschiedene Ausführungsformen und Ausgestaltungen einer derartigen Farbschicht bzw. von Absorberpartikeln denkbar.
Die Teilfiguren 10A und 10B zeigen eine weitere Ausgestaltungs form eines Anzeige- und Bedienelements nach dem vorgeschlagenen Prinzip, bei der zudem ein Farbfilter 95, über der unstruktu- rierten Diffusorschicht 40 bzw. der strukturierten Diffusor- Schicht 51 angeordnet ist. Der Farbfilter 95 dient zur Manipula tion des Emissionsspektrums von Licht, das von den unterhalb der Farbschicht 95 angeordneten optoelektronischen Bauelemente 25 abgegeben wird. Wenn diese eine sehr breitbandiges Emissions- Spektrum emittieren, erlaubt das Farbfilter 95 die Auswahl eines bestimmten Teils des Emissionsspektrums. Darüber hinaus kann das Farbfilter 95 auch als elektrochromes Filter 95 ausgebildet sein, sodass sich zum einen das Emissionsspektrum einstellen und zum anderen auch in geeigneter Weise die Form der Symbole durch die Schattenmaske 50 anpassen lässt. Das Farbfilter 95 ist in
Teilfigur 10A zwischen der Diffusorschicht 40 und der Schatten maske 50 angeordnet.
In Figur 10B ist das Farbfilter 95 auf die strukturierte Dif- fusorschicht 51 aufgebracht. Zwar lässt sich in diesem Zusammen hang das Farbfilter 95 auch zwischen der strukturierten Dif fusorschicht 51 und der Klebeschicht 70 implementieren, jedoch ist aufgrund der Diffusorpartikel innerhalb der strukturierten Diffusorschicht 51 eine räumliche Lichtintensität geringer. Dadurch kann das Farbfilter 95 in der in Figur 10B dargestellten Form etwas dünner ausgeführt sein, als dies beispielsweise bei einem Farbfilter zwischen der Diffusorschicht und der Klebe schicht 70 der Fall wäre. Wie in den vorangegangenen Ausführungsformen ist der tastsensi tive Sensor 60 auf dem Trägerelement 10, d. h. der Trägerfolie aufgebracht. Er befindet sich somit hinter der Hauptabstrahl- richtung der jeweiligen optoelektronischen Bauelemente. Figur 11 zeigt in den Teilfiguren 11A und 11B zwei weitere Aus gestaltungsformen eines Anzeige- und Bedienelements, bei der die Diffusorschicht 40 zusätzlich mit Konverterpartikeln ausgebildet ist. In der Teilfigur 11A sind die Konverterpartikel in der Dif fusorschicht 40 untergebracht und dienen zur Umwandlung des von den optoelektronischen Bauelementen 25 abgegebenen Lichts einer ersten Wellenlänge in eine zweite Wellenlänge. Im Ausführungs beispiel der Teilfigur 11A erzeugen die optoelektronischen Bau elemente 25 im Betrieb ein blaues Licht, welches von den Konver terpartikeln in der Diffusorschicht 40' in gelbes Licht gewan- delt wird. Das sich ergebende Mischlicht besitzt die Farbe Weiß und wird über die Schattenmaske 50 in ein entsprechendes Symbol für den Betrachter abgebildet.
Teilfigur 11B zeigt eine ähnliche Ausgestaltungsform, bei der die Diffusorschicht 51' sowohl strukturiert ist, als auch mit Konverterpartikeln befüllt wurde. Je nach Ausgestaltungsform sind die Konverterpartikel ebenfalls räumlich inhomogen ver teilt, sodass eine Lichtkonversion vor allem in Bereichen des anzuzeigenden Symbols stattfindet. Auf diese Weise ist es mög- lieh, ein Anzeige- und Bedienelement zu schaffen, bei dem das Symbol durch eine andersfarbige Struktur erzeugt wird. Bei spielsweise können die einzelnen Symbole weiß leuchten, während die umliegenden Bereiche mit dem von den optoelektronischen Bau elementen abgegebenen blauen Licht erstrahlen. Alternativ ist auch möglich, dass das Anzeige- und Bedienelement im Wesentli chen weiß erleuchtet ist, wobei die Symbole einem Benutzer durch unkonvertiertes blaues Licht dargestellt werden.
Figur 12 zeigt in den Teilfiguren 12A und 12B eine weitere Aus- gestaltungsform, bei der die Position des tastsensitiven Sensors 60 hinsichtlich einer Farbfilterschicht 95 bzw. einer Konverter schicht 40' einstellbar ist. Die beiden Teilfiguren bilden somit Kombinationen aus Merkmalen der vorangegangenen Ausführungsfor men, bei der der tastsensitive Sensor 60 innerhalb des Anzeige- und Bedienelements an unterschiedlichen Positionen angeordnet wird.
In Teilfigur 12A ist der tastsensitive Sensor 60 zwischen der Klebeschicht 70 und der Diffusorschicht 40 aufgebracht. Oberhalb der Diffusorschicht ist das Farbfilter 95 angeordnet. Zudem ist in Teilfigur 12A eine transparente Glasschicht 100 vorgesehen, auf der das Anzeige- und Bedienelement mit seiner Klebeschicht 75 aufgebracht ist. Eine weitere Glasschicht 101 liegt über der Deckfolienschicht 90, sodass die einzelnen Schichten des An zeige- und Bedienelements zwischen den beiden Glasschichten ein- gebettet ist.
In Teilfigur 12B ist hingegen der sensitive Sensor 60 bezüglich der Hauptabstrahlrichtung der Konverter- und Diffusorschicht 40' nachgeordnet, d. h. er befindet sich zwischen der Konverter- Schicht 40' und einer Deckfolienschicht 90. Auch in der Teilfi gur 12B ist eine Glasschicht 100 vorgesehen, auf der die Klebe schicht 75 mit Absorberpartikeln zur Verhinderung von Lichtwel lenleitung aufgebracht ist. Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass sich die einzelnen Ausfüh rungsformen, insbesondere die verschiedenen Schichten in unter schiedlicher Weise kombinieren lassen. Wie in den vorangegange nen und den noch folgenden Ausführungsbeispielen gezeigt, kann der kapazitiv oder resistiv arbeitende tastsensitive Sensor 60 an unterschiedlichen Positionen innerhalb des Anzeige- und Be dienelements vorgesehen werden. Der Sensor 60 kann zudem trans parent ausgestaltet sein, sodass er zum einen die Sicht eines Benutzers durch die Glasscheiben hindurch nicht verhindert und zum anderen Licht von den optoelektronischen Bauelementen 25 ohne weiteres durch den Sensor gelangen kann.
Die Figuren 13 und 14 zeigen in ihren jeweiligen Teilfiguren A und B weitere Ausführungsformen, wobei zusätzlich ein haptisches Tastelement 110 vorgesehen ist. Das haptische Tastelement 110 ist unterschiedlich ausgeführt und dient dazu, einem Benutzer neben einer visuellen Indikation auch eine haptische Indikation zu geben. Dadurch kann ein Benutzer auch durch die haptische In dikation alleine das Anzeige und Bedienelement erfassen und durch Ausüben eines Druckes bzw. eines Tastens den sensitiven Sensor aktivieren. In Teilfigur 13A ist das haptische Tastelement 110 direkt auf der Deckfolienschicht 90 aufgebracht. Deckfolienschicht 90 ist wiederum mit der strukturierten Diffusorschicht 51 verbunden. In der Teilfigur 13B sind einzelne Schichten des Anzeige- und Be- dienelements zwischen zwei Glasschichten 100 und 101 angeordnet. Deckfolienschicht 90 des Anzeige- und Bedienelements ist auf der den optoelektronischen Bauelementen 25 abgewandten Seite der Glasschicht 101 aufgebracht. Darauf ist der tastsensitive Sensor 60 angeordnet. Das haptische Tastelement 110 befindet sich di- rekt auf dem tastsensitiven Sensor und ist somit in unmittelba rer Nähe desselben angeordnet. Diese Ausführungsform ist zweck mäßig, weil man das Anzeige und Bedienelement als separates An zeigeelement mit den beiden Glasschichten 100 und 101 separat fertigen kann. In einem darauffolgenden Schritt wird dann der tastsensitive Sensor gemeinsam mit dem haptischen Tastelement
100 und der Deckfolienschicht 90 zur Fertigstellung des Anzeige- und Bedienelements auf der deckseitigen Glasschicht 101 angeord net. Figur 14 zeigt eine weitere Ausgestaltungsform, diesmal mit Schattenmaske 50. Die beiden Teilfiguren 14A und 14B sind in ähnlicher Weise aufgebaut und entsprechen im Wesentlichen der Ausführungsform der Figur 1. Es sind lediglich zwei unterschied lich gekrümmte und geformte haptische Tastelemente 110 auf der Oberseite der Deckfolienschicht 90 und der Farbschicht 80 aufge bracht und an ihnen befestigt.
Die Figur 15 zeigt in ihren Teilfiguren A und B ein weiteres un terschiedliches Konzept des vorgeschlagenen Prinzips, bei der das Anzeige- und Bedienelement im Gegensatz zu den vorangegange nen Ausführungsbeispielen eine weitere Hauptabstrahlrichtung aufweist. Diese zweite Hauptabstrahlrichtung 28' ist der ersten Hauptabstrahlrichtung 28 entgegengesetzt. In Figur 15A ist das optische Anzeige- und Bedienelement mit seinen einzelnen Schichten im Wesentlichen symmetrisch aufge baut, wobei eine zentrale Schicht 20 als Leuchtfolie mit mehre ren optoelektronischen Bauelementen 25 ausgebildet ist. Entlang der zweiten Hauptabstrahlrichtung 28' ist die Klebeschicht 75 vorgesehen, auf der das sensitive Sensorelement 60 angeordnet ist. Nachfolgend ist eine strukturierte Diffusorschicht 40' auf gebracht, an der sich eine zweite Schattenmaske 50' anschließt. Die Schattenmaske 50' ist wiederum von der Deckfolienschicht 90 und einer in gleicher Weise strukturierten Farbschicht 80 be deckt. Das Symbol der zweiten Schattenmaske 50' kann sich von dem Symbol der ersten Schattenmaske 50 entlang der ersten Haupt abstrahlrichtung 28 unterscheiden. Es ist jedoch auch möglich, dass beide das gleiche Symbol aufzeigen.
Die beiden optoelektronischen Bauelemente 25 und 25' erzeugen in einem Betrieb Licht in die unterschiedlichen Hauptabstrahlrich tung 28 oder 28'. Durch eine geeignete Reflexionsschicht bzw. Absorberpartikeln innerhalb der Leuchtfolie 20 kann ein Über- sprechen von Licht aus dem oberen Bereich, d.h. entlang der ers ten Hauptabstrahlrichtung, welches zurück reflektiert wird in den zweiten Bereich vermieden werden. Umgekehrt kann in die zweite Hauptabstrahlrichtung 28' abgegebenes Licht durch die Ab sorberpartikel in der Leuchtfolie 20 nicht in den Bereich der ersten Hauptabstrahlrichtung und auf die Schattenmaske 50 gelan gen. Auf diese Weise lässt sich das optische Anzeige und Bedien element für eine beidseitige Anwendung implementieren, wobei die Symbole zu beiden Seiten der Anwendung unterschiedlich ansteuer bar sind.
In Teilfigur 15B ist eine weitere Ausführungsform eines derarti gen Prinzips dargestellt. Bei dieser sind gegenüber Teilfigur 15A gleich mehrere Änderungen vorgenommen. Zum einen sind die Schattenmaske 50 und 50' wie in den vorangegangenen Ausführungs- formen durch strukturierte Diffusorschichten 51 und 51' ersetzt. Gleichzeitig ist lediglich ein Typ optoelektronischer Bauele mente 25 vorgesehen, die zur Abgabe von Licht sowohl in die erste Hauptabstrahlrichtung 28 als auch in die zweite Hauptab- strahlrichtung 28' von der Leuchtfolie 20 ausgehend ausgeführt sind. Die optoelektronischen Bauelemente 25 erzeugen somit in einem Betrieb Licht in beide Richtungen.
Auf der Diffusorschicht 51' ist nun eine erste Glasschicht 101 aufgebracht. Auf dieser Glasschicht ist ein tastsensitiver Sen- sor 60 mit einer darauffolgenden transparenten Deckschicht 90 angeordnet. Der tastsensitive Sensor und die Deckschicht 90 sind durch eine weitere Glasschicht 101' miteinander gekapselt. Eine gleichartige Struktur befindet sich auf der zweiten Diffusor schicht 51' mit einer Glasschicht 100, einem tastsensitiven Sen- sor 60' sowie einer darauf angeordneten Deckschicht 90. Auch dieser tastsensitive Sensor 60' mit seiner Deckschicht 90 ist von einer weiteren Glasschicht 100' umgeben. In einem Betrieb dieses Anzeige- und Bedienelements kann ein Benutzer das Element beidseitig durch die vorhandenen zwei tastsensitiven Sensoren bedienen.
Die beiden tastsensitiven Sensoren, bzw. deren Auslese- und Steuerelektronik sind hierzu so ausgeführt, dass diese erkennen kann, von welcher Seite aus ein Benutzer das optische Anzeige- und Bedienelement berührt bzw. Druck auf dieses ausübt. Dies lässt sich beispielsweise durch die unterschiedlichen Kapazität sänderungen in den tastsensitiven Sensoren 60 und 60' ermitteln. So dürfte eine Kapazitätsänderung in dem Sensor größer sein, der näher bei an dem Tastpunkt des Benutzers liegt. Auf diese Weise kann ein Bedienelement in einer transparenten Oberfläche bei spielsweise zwischen zwei Scheiben eingebettet sein und von bei den Seiten aus bedient werden.
Figur 16 zeigt in ihren Teilfiguren A und B einer weitere Aus- führungsform, bei der die Leuchtfolie 20 mit ihren optoelektro- nischen Bauelementen 25 direkt und unmittelbar an die Diffusor schicht 40 bzw. die strukturierte Diffusorschicht 51 angebracht ist. In Teilfigur 16A sind die optoelektronischen Bauelemente in der Leuchtfolie 20 integriert. Die Leuchtfolie 20 und die Dif fusorschicht 40 sind ohne eine weitere zusätzliche Klebeschicht miteinander verbunden. Die Dicke der Diffusorschicht 40 ist da bei so gewählt, dass dennoch die Symbole der Schattenmaske 50 ausreichend homogen beleuchtet werden können. In Teilfigur 16B ist die Diffusorschicht 51 strukturiert und in ähnlicher Weise direkt, ohne weitere Klebeschicht bzw. nur durch eine sehr dünne Klebeschicht mit der Leuchtfolie 20 verbunden. Die Klebeschicht 75 verbindet auf der der Hauptabstrahlrichtung abgewandten Seite die Leuchtfolie 20 mit dem tastsensitiven Sensor 60.
Figur 17 zeigt eine weitere Ausgestaltungsform des vorgeschlage nen Prinzips. Bei dieser sind optoelektronischen Bauelemente 25 auf der Oberfläche der Leuchtfolie 20 angeordnet. Die Diffusor schicht 40 umfasst nun eine oder mehrere Vertiefungen 71, und ist so platziert, dass das bzw. die Bauelemente 25 in etwa zent ral in der Vertiefung 71 zu liegen kommt. Dabei kann für jedes Bauelement 25 eine eigene Vertiefung oder für mehrere Bauele mente eine gemeinsame Vertiefung vorgesehen werden. Die Vertie fung 71 bildet somit einen Hohlraum in dem optischen Anzeige- und Bedienelement, sodass das optoelektronische Bauelement 25 von einem Medium umgeben ist, welches einen niedrigeren Bre chungsindex aufweist als die Diffusorschicht 40. Dadurch kann eine Rückreflexion reduziert und das Abstrahlverhalten auch in Richtung auf die Schattenmaske 50 in geeigneter Form eingestellt werden. Die Dicke der Diffusorschicht 40 ist in dem Ausführungs beispiel so gewählt, dass eine ausreichende Homogenisierung über das von der Schattenmaske 50 erzeugte Symbol einstellbar ist.
Figur 18 zeigt nun eine mögliche Anwendung eines Anzeige- und Bedienelements nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Wie in den vo rangegangenen Beispielen erläutert, umfasst das Anzeige- und Be- dienelement eines oder mehrere mögliche optoelektronische Bau elemente. In einigen Ausgestaltungen bilden die optoelektroni schen Bauelemente eine einfache Matrixstruktur in Reihen und Spalten, wobei die Homogenisierung und die Anzeige des Symbols durch eine Schattenmaske als Symbolelement erfolgt. In anderen Ausgestaltungsform ist die Anordnung der optoelektronischen Bau elemente so gewählt, dass sie der Form bzw. der Anordnung des darzustellenden Symbols nachfolgen. Figur 18 zeigt eine Ausgestaltung einer stilisierten Sonne als mögliches Anzeige- und Bedienelement. Das Anzeige- und Bedien element kann zwischen drei Zuständen geschaltet werden, die als „off", „half-on" und „on" bezeichnet sind. In dem erstgenannten Zustand „off" sind die optoelektronischen Bauelemente abgeschal- tet, und das Symbol ist im Wesentlichen nicht oder lediglich durch seine Strukturierung bzw. die Schattenmaske sichtbar. Bei einer Betätigung des Symbols bzw. einer Änderung externer Para meter wird der Zustand des Anzeige- und Bedienelements vom Zu stand „off" in den Zustand „half-on" geschaltet. In diesem Zu- stand ist es beispielsweise möglich, lediglich die Hälfte der jeweiligen optoelektronischen Bauelemente zu aktivieren, um so mit eine geringe Ausleuchtung zu erzeugen.
Beispielsweise können lediglich die optoelektronischen Bauele- mente angeschaltet werden, die der unteren Hälfte der darge stellten Sonne zugeordnet sind. Alternativ können die Bauele mente auch mit weniger Strom betreiben werde, so dass die Inten sität geringer ist. Bei einer Bedienung des Anzeige- und Bedien elements oder einer weiteren Änderung externer Parameter wird das Anzeige- und Bedienelement vom Zustand „half-on" in den Zu stand „on" geschaltet. Dadurch werden alle optoelektronischen Bauelemente gleichermaßen aktiviert und das Symbol in seiner vollen Form dargestellt. Alternativ kann auch die Helligkeit des Symbols verändert werden. Durch die spezielle Anordnung der optoelektronischen Bauelemente unter jeweils einer Formstruktur des Symbols zusammen mit der Diffusorschicht wird eine gleichmä ßige Ausleuchtung des Symbols auch bei unterschiedlichen Lichtintensitäten gewährleistet. Figur 19 zeigt ein Bedienpanel, wie es beispielsweise auf einer Windschutzscheibe oder einer anderen transparenten Oberfläche aufgesetzt werden kann. Das hier gezeigte Bedienpanel umfasst mehrere Symbole, die zum einen unterschiedlich ausgeleuchtet werden können und zum anderen darüber hinaus in den verschiede- nen Zuständen auch verschiedene Farben aufweisen. Das Bedienpa nel umfasst von seiner linken Seite her ein Bedienelement mit einem einzelnen Zeichen, dann ein Bedienelement mit einer Infor mationsanzeige namens „Passenger Airbag" mit zusätzlich zwei schaltbaren Symbole zum aktiven an bzw. abschalten und auf der rechten Seite ein Bedienelement mit einem weiteren Icon. Durch
Betätigung der einzelnen Symbole können unterschiedliche Funkti onen der Bedienelemente auf einem Display oder in anderweitiger Form aufgerufen und gegebenenfalls dargestellt werden. Darüber hinaus ist es möglich, die einzelnen Farben bei einer
Betätigung des jeweiligen Bereiches des Bedienpanels zu ändern, oder deren Intensität anzupassen. Auf diese Weise wird einem Be nutzer nicht nur mitgeteilt, welche Funktion er gerade ausführt, sondern auch der Zustand über das jeweilige Bedienelement und die dahinterliegende Funktion angezeigt. So lassen sich unter schiedliche Anzeige und Bedienelemente auf Windschutzscheiben, Glasscheiben oder auf anderen transparenten Oberflächen imple mentieren. Dabei können für die optoelektronischen Bauelemente unterschiedliche Farben verwendet werden, sodass die Bedienung und der Zustand nicht nur durch ein Einfaches „leuchtet",
„leuchtet nicht", sondern auch durch verschiedene Farben einem Benutzer angezeigt wird. Durch die flexible Ausgestaltung mit tels einer Trägerfolie ist es zudem möglich, die optischen An zeige- und Bedienelemente auf existierenden gekrümmten oder ge- raden Flächen aufzubringen. Dadurch wird die Flexibilität erhöht und Anzeige und Bedienelemente können auch nachträglich verbaut werden.
Figur 20 zeigt schließlich in schematischer Form die verschiede- nen Verfahrensschritte zur Herstellung eines Anzeige- und Bedie nelements nach dem vorgeschlagenen Prinzip. In Schritt S1 wird ein Trägerelement bereitgestellt. Dieses kann beispielsweise eine flexible Trägerfolie aus einem transparenten bzw. nicht transparenten Kunststoff sein. In einigen Ausgestaltungen ist diese Trägerfolie zudem mit Absorberpartikeln gefüllt, um eine Lichtreflexion und eine Wellenleitung innerhalb des Bedienele ments zu vermeiden. Das Trägerelement kann auch die Glasscheibe selbst sein, auf der die weiteren Elemente des Anzeige- und Be dienelements zu einem späteren Zeitpunkt aufgebracht werden.
In einem zweiten Schritt S2 wird nun eine Leuchtfolie bereitge stellt, in der oder auf der zumindest zwei optoelektronische Bauelemente sowie damit verbundene Kontaktleitungen angeordnet sind. Die Bauelemente sind ausgeführt, Licht einer ersten und gegebenenfalls auch einer weiteren Wellenlänge entlang einer ersten Hauptabstrahlrichtung zu erzeugen. Wie in den vorangegan genen Beispielen erläutert, kann eine derartige Leuchtfolie be reits vorgefertigt sein, wobei die optoelektronischen Bauele mente sowohl auf der Oberfläche der Leuchtfolie als auch in die- ser integriert werden können. In letzterem Fall wird die Leucht folie durch mehrere Teileschichten gebildet, die aufeinander an geordnet sind und die optoelektronischen Bauelemente beidseitig umschließen. In Schritt S3 wird die Leuchtfolie auf dem Trägerelement aufge bracht und mit diesem befestigt. Hierzu kann in geeigneter Weise eine Klebeschicht verwendet werden, die zwischen dem Trägerele ment und der Leuchtfolie angeordnet wird. Allerdings ist es auch möglich, die Leuchtfolie direkt auf das Trägerelement ohne eine weitere Kleberschicht anzuordnen und an dieser unter anderem mittels Druck und Wärme zu befestigen. Anschließend wird auf der Leuchtfolie in Schritt S4 eine Dif fusorschicht angeordnet, sodass das von den optoelektronischen Bauelementen abgegebene Licht auf die Diffusorschicht gelangt. Die Anordnung der Diffusorschicht auf der Leuchtfolie erfolgt derart, dass eine ausreichende Homogenisierung des abgegebenen Lichts erreicht wird. Zu diesem Zweck kann beispielsweise eine zusätzliche Klebeschicht zwischen der Diffusorschicht und der Leuchtfolie vorgesehen werden, deren Dicke in geeigneter Weise einstellbar ist. Ein möglicher Abstand zwischen benachbarten optoelektronischen Bauelementen, der Pixelpitch, erzeugt dabei eine Abhängigkeit der Dicke der entsprechenden Klebeschicht bzw. der Entfernung zwischen den optoelektronischen Bauelementen und der Lichtaustrittsseite der Diffusorschicht. Zweckmäßigerweise wird die Dicke der Diffusorschicht, bzw. auch die Dicke der Kle beschicht so gewählt, dass von den optoelektronischen Bauelemen ten abgegebene Licht sich überlappt und somit bei Eintritt in die Diffusorschicht, spätestens jedoch beim Austritt aus der Diffusorschicht eine ausreichende Homogenisierung erreicht wird, um bei einem Benutzer den Eindruck einer gleichmäßigen und homo genen Lichtverteilung zu bewirken.
In Schritt S5 wird nun ein strukturiertes Symbolelement vorgese hen, welches bezüglich der Hauptabstrahlrichtung nicht vor der Diffusorschicht angeordnet wird. Das Symbolelement ist ausgebil det, beim Betrieb wenigstens einer der zumindest zwei optoelekt ronischen Bauelemente sowie bei einer Draufsicht eines Benutzers auf die Diffusorschicht entlang der ersten Hauptabstrahlrichtung wenigstens ein Symbol abzubilden. Das strukturierte Symbolele- ment kann somit ein oder mehrere Symbole, Zeichen oder Buchsta ben abbilden.
In einem letzten Schritt S6 wird ein tastsensitiver Sensor be reitgestellt. Dieser ist ausgebildet, entweder entlang der ers- ten Hauptabstrahlrichtung oder entgegengesetzt zu ihr eine aus geübte Berührung oder einen Druck zu erkennen, zu erfassen und daraus ein elektrisches Signal zu erzeugen. Je nach Ausgestal tungsform wird der tastsensitive Sensor zwischen der Diffusor schicht und der Leuchtfolie oder auch hinter der Leuchtfolie d. h. außerhalb der ersten Hauptabstrahlrichtung angeordnet.
In einigen weiteren Ausführungsformen kann optional eine zusätz liche Deckschicht vorgesehen werden, die einerseits ein Schutz der Diffusorschicht vor möglichen Beschädigungen und anderer seits eine Anpassung des Brechungsindex bewirkt. Die zusätzliche Deckschicht kann darüber hinaus mit haptischen Tastelementen versehen werden.
Figur 21 zeigt eine weitere Ausgestaltung und Ergänzung des Ver fahrens, bei der im Schritt S2' eine Leuchtfolie mit optoelekt- ronischen Bauelementen vorgesehen wird, die zwei zueinander ent gegengesetzt Hauptabstrahlrichtungen aufweisen. Dadurch wird es möglich, dass in einem Betrieb die optoelektronischen Bauele mente zu beiden Seiten hinweg Licht abgeben, wodurch eine An zeige in unterschiedliche Richtungen möglich ist. Das Verfahren umfasst in einem solchen Fall weiter den Schritt S7, bei dem eine zweite Diffusorschicht derart aufgebracht wird, dass diese bezüglich der zweiten Hauptabstrahlrichtung den zumindest zwei optoelektronischen Bauelementen nachgeordnet ist. Je nach Ausge staltungsform ist die zweite Diffusorschicht entweder selbst strukturiert, sodass sie aufgrund einer räumlichen inhomogenen Verteilung von Diffusor- bzw. Absorberpartikeln ein zweites strukturiertes Symbolelement bildet.
Alternativ kann auch wie in Schritt S8 dargestellt, ein zweites strukturiertes Symbolelement auf der zweiten Diffusorschicht an geordnet werden, wobei das zweite strukturierte Symbolelement bezüglich der zweiten Hauptabstrahlrichtung nicht vor der zwei ten Diffusorschicht liegt. In einem Betrieb wenigstens eines der zumindest zwei optoelektronischen Bauelemente und in Draufsicht auf die zweite Diffusorschicht entlang der zweiten Hauptab- strahlrichtung visualisiert das strukturierte zweite Symbolele ment einem Benutzer ein entsprechendes Symbol. In Schritt S9 wird zudem ein zweiter tastsensitiver Sensor ange ordnet, der ausgebildet ist, entlang der zweiten Hauptabstrahl- richtung eine ausgeübte Berührung oder an ausgeübten Druck zu erfassen und daraus ein elektrisches Signal zu erzeugen. Auf diese Weise wird ein optisches Anzeige- und Bedienelement ge- schaffen, welches von beiden Seiten in gleicher Weise bedient werden kann. Die von den ersten und zweiten Symbolelementen er zeugten Symbole können dabei für einen Benutzer unterschiedlich sein. Ebenso wird durch eine geeignete Absorber- oder Reflexi onsschicht vermieden, das Licht einer Seite in die jeweils an- dere Seite gelangt.
Durch geeignete elektrochrome Farbschichten oder andere Maßnah men können die Symbole zudem unterschiedlich ausgebildet werden, sodass sich die Symbole je nach Zustand des Anzeige- und Bedien- elements verändern lassen. Dies erlaubt nicht nur bei beidseiti gen Anzeige- und Bedienelementen, sondern auch bei einseitigen Anzeige- und Bedienelemente eine sehr große Flexibilität in der Anwendung und schafft verschiedene Anzeigemöglichkeiten auf transparenten Oberflächen.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Bedienelement
10 Trägerelement, Trägerfolie
11 Farbschicht
20 Leuchtfolie
25 optoelektronisches Bauelement
26, 26 ' Kontaktleitungen 27, 27' Anschluss, Kontaktpad 28 erste Hauptabstrahlrichtung 28 ' zweite Hauptabstrahlrichtung
40 DiffusorSchicht
40 ' 51 ' Diffusorschicht mit Farbkonverter 50, 51 strukturiertes Symbolelement 60 tastsensitiver Sensor
70 KlebeSchicht
71 Medium 75 KlebeSchicht 80 Farbschicht 90 Deckfolienschicht 95 Farbfilter
100, 101 Glasschicht
110 haptisches Tastelement
270 Isolierschicht

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Bedienelement (1), umfassend:
- ein Trägerelement (10);
- eine Leuchtfolie (20), in der oder auf der zumindest zwei optoelektronische Bauelemente (25) zur Erzeugung von Licht entlang einer ersten Hauptabstrahlrichtung (28) sowie mit diesen verbundene Kontaktleitungen (26, 26') angeordnet sind;
- eine bezüglich der ersten Hauptabstrahlrichtung (28) den zumindest zwei optoelektronischen Bauelementen nachgeordnete Diffusorschicht (40, 51);
- ein bezüglich der ersten Hauptabstrahlrichtung (28) nicht vor der Diffusorschicht angeordnetes strukturiertes Sym bolelement (50, 51), das ausgebildet ist, bei einem Betrieb der zumindest zwei optoelektronischen Bauelemente und einer Draufsicht auf die Diffusorschicht (40) entlang der ersten Hauptabstrahlrichtung wenigstens ein Symbol abzubilden;
- ein tastsensitiver Sensor (60), der ausgeführt ist, eine entlang der oder entgegengesetzt zu der ersten Hauptab strahlrichtung (28) ausgeübte Berührung oder einen ausgeüb ten Druck zu erfassen und daraus ein elektrisches Signal zu erzeugen; wobei ein Abstand zwischen der Diffusorschicht (40) und den zumindest zwei optoelektronischen Bauelementen (25) von ei nem Abstand (x) zwischen den zumindest zwei optoelektroni schen Bauelementen (25) abhängt.
2. Bedienelement nach Anspruch 1, bei dem das strukturierte Symbolelement (50, 51) durch eine bezüglich der ersten Hauptabstrahlrichtung auf der Diffusorschicht angeordnete Schattenmaske (50) gebildet ist und der Abstand zwischen der Diffusorschicht (40) und den zumindest zwei optoelektroni schen Bauelementen (25) größer ist als die Hälfte des Ab standes zwischen den zumindest zwei optoelektronischen Bau elementen (25).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei dem der das strukturierte
Symbolelement (50, 51) durch die Diffusorschicht (30) gebil det ist
4. Bedienelement nach Anspruch 3, bei dem Abstand zwischen der Diffusorschicht (40) und zwei benachbart angeordneten opto elektronischen Bauelementen (25), welche dem gleichen Symbol zugeordnet sind, geringer ist als die Hälfte des Abstandes zwischen den zwei benachbarten optoelektronischen Bauelemen- ten (25) und/oder bei der Abstand zwischen der Diffusor schicht (40) und zwei benachbart angeordneten optoelektroni schen Bauelementen (25), welche unterschiedlichen Symbolen zugeordnet sind, geringer ist als die Hälfte des Abstandes zwischen den zwei benachbarten optoelektronischen Bauelemen ten (25).
5. Bedienelement nach einem der vorherigen Ansprüche, weiter umfassend:
- eine Klebeschicht (70), welche die Leuchtfolie (20) mit der Diffusorschicht derart verbindet, und deren Dicke im We sentlichen den Abstand zwischen der Diffusorschicht (40) und den zumindest zwei optoelektronischen Bauelementen (25) er zeugt.
6. Bedienelement nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem auf einer der ersten Hauptabstrahlrichtung (28) abgewandten Seite ein reflektierendes oder absorbierendes Element (11), insbesondere eine absorbierende Farbschicht (11) auf dem Trägerelement (10) oder der Leuchtfolie (20) vorgesehen ist.
7. Bedienelement nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem ein auf einer der ersten Hauptabstrahlrichtung (28) abge wandten Seite angeordnetes Element, insbesondere das Trä gerelement (10) oder die Leuchtfolie (20) mit Absorberparti keln (12) ausgebildet ist.
8. Bedienelement nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das strukturiertes Symbolelement (50, 51) durch eine auf der Diffusorschicht (40) angeordnete Schattenmaske (50) gebildet ist.
9. Bedienelement nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das strukturierte Symbolelement (50, 51) durch eine Struktu rierung in der Diffusorschicht, insbesondere durch eine die Strukturierung formende räumliche Verteilung von Diffusor- partikeln in der Diffusorschicht gebildet ist.
10. Bedienelement nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Diffusorschicht eine elektrochrome Schicht aufweist.
11. Bedienelement nach einem der vorherigen Ansprüche, weiter umfassend wenigstens eine der folgenden Schichten:
- eine Klebeschicht (75) die zwischen dem Trägerelement (10) und der Leuchtfolie (20) angeordnet ist;
- eine Deckfolienschicht (90), die bezüglich der Hauptab- strahlrichtung (28) der Diffusorschicht nachgeordnet ist; und
- eine optional teiltransparente Farbschicht (80), die be züglich der Hauptabstrahlrichtung (28) der Diffusorschicht nachgeordnet ist, wobei die Farbschicht (80) optional struk turiert und insbesondere ähnlich dem strukturierten Sym bolelement (50, 51) strukturiert ist.
12. Bedienelement nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Diffusorschicht (40, 40', 51) Konverterpartikel zur Konvertierung von eingestrahltem Licht einer ersten Wellen länge in Licht einer zweiten Wellenlänge aufweist.
13. Bedienelement nach einem der vorherigen Ansprüche, weiter umfassend: einen Farbfilter, der bezüglich der Hauptabstrahlrichtung der Diffusorschicht nachgeordnet ist, wobei das Farbfilter insbesondere unstrukturiert ist
14. Bedienelement nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Trägerelement eine Glasschicht (11) und/oder eine Trä gerfolie (10) aufweist, die auf einer Glasschicht (11) auf gebracht ist.
15. Bedienelement nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem bei dem der tastsensitive Sensor (60) zwischen der Leuchtfo lie (20) und der Diffusorschicht (40) angeordnet ist; oder bei der der tastsensitive Sensor (60) bezüglich der ersten Hauptabstrahlrichtung nach der Diffusorschicht angeordnet ist.
16. Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei der der tastsensitive Sensor (60) zwischen dem Trägerelement (10) und der Leuchtfolie (20) angeordnet ist.
17. Bedienelement nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der tastsensitive Sensor ein kapazitiver Sensor ist, dessen Ausdehnung optional zumindest einer Ausdehnung des struktu rierten Symbolelements (50, 51) entspricht.
18. Bedienelement nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die zumindest zwei optoelektronischen Bauelemente (25) als horizontale Leuchtdioden mit jeweils zwei Kontaktpads (27) auf der gleichen Seite ausgebildet sind, die mit Anschlüssen (27') der Kontaktleitungen (26) verbunden sind.
19. Bedienelement nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die zumindest zwei optoelektronischen Bauelemente (25) als vertikale Leuchtdioden ausgebildet sind, wobei eine der Kon taktleitungen (26') jeweils an einer isolierten Seite der optoelektronischen Bauelemente (25) entlang auf ein Kontakt- pad (27') geführt ist, der auf einer Lichtaustrittseite des optoelektronischen Bauelements liegt.
20. Bedienelement nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die zumindest zwei optoelektronischen Bauelemente zur Erzeu gung von Licht unterschiedlicher Wellenlänge ausgeführt sind.
21. Bedienelement nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die zwei optoelektronischen Bauelemente (25) in Hauptab strahlrichtung von einem transparenten Material umgeben sind, welches einen Brechungsindex aufweist, der niedriger ist, als ein Material der Diffusorschicht (40) oder eine das transparente Material bedeckende Klebeschicht (70).
22. Bedienelement nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die zwei optoelektronischen Bauelemente (25) derart angeord net sind, dass sie einer Form des strukturierten Symbolele- ments nachfolgen.
23. Bedienelement nach einem der vorherigen Ansprüche, weiter umfassend:
- eine zweite Hauptabstrahlrichtung (28'), welche der ersten Hauptabstrahlrichtung (28) im Wesentlichen entgegengesetzt orientiert ist;
- eine bezüglich der zweiten Hauptabstrahlrichtung (28') den zumindest zwei optoelektronischen Bauelementen nachgeordnete zweite Diffusorschicht (40', 51');
- ein bezüglich der zweiten Hauptabstrahlrichtung nicht vor der zweiten Diffusorschicht (40', 51') angeordnetes struktu riertes zweites Symbolelement (50', 51'), das ausgebildet ist, bei einem Betrieb wenigstens eines der zumindest zwei optoelektronischen Bauelemente und einer Draufsicht auf die zweite Diffusorschicht (40', 40) entlang der Hauptabstrahl richtung wenigstens ein Symbol abzubilden.
24. Bedienelement nach Anspruch 23, bei dem das strukturierte zweite Symbolelement (50', 51') durch eine bezüglich der zweiten Hauptabstrahlrichtung auf der zweiten Diffusor schicht (40', 51') angeordnete zweite Schattenmaske (50) ge- bildet ist und der Abstand zwischen der zweiten Diffusor schicht (40') und den zumindest zwei optoelektronischen Bau elementen (25) größer ist als die Hälfte des Abstandes zwi schen den zumindest zwei optoelektronischen Bauelementen (25); oder das strukturierte zweite Symbolelement (50', 51') durch die
Diffusorschicht (30) gebildet ist
25. Bedienelement nach Anspruch 23 oder 24, weiter umfassend ei nen zweiten tastsensitiven Sensor (60), der ausgeführt ist, einen entlang der zweiten Hauptabstrahlrichtung (28) ausge übte Berührung oder ausgeübten Druck zu erfassen und daraus ein elektrisches Signal zu erzeugen;
26. Bedienelement nach einem der Ansprüche 22 bis 24, bei dem der erste und oder zweite tastsensitive Sensor (60') zwi schen zwei Trägerelementen und bezüglich der Hauptabstrahl richtung der jeweiligen Diffusorschicht (51, 51') nachfol gend angeordnet ist.
27. Bedienelement nach einem der vorherigen Ansprüche, weiter umfassend:
- ein haptisches Tastelement (110), welches bezüglich der ersten und/oder zweiten Hauptabstrahlrichtung der jeweiligen Diffusorschicht nachgeordnet ist.
28. Bedienelement nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das haptisches Tastelement (110) auf seiner Oberfläche eine Krümmung aufweist.
29. Bedienelement nach Anspruch 27 oder 28, bei dem das hapti sche Tastelement auf einer Trägerfolie oder einer Glas schicht aufgebracht ist, welche bezüglich der ersten und/oder zweiten Hauptabstrahlrichtung der jeweiligen Dif- fusorschicht nachgeordnet ist.
30. Bedienelementpanel, insbesondere für ein Fahrzeug umfassend:
- ein Glaselement (11), insbesondere eine Scheibe oder ein Panel;
- das Bedienelement (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Bedienelement (1) auf dem Glaselement (11) derart angeordnet ist, das Glaselement (11) das Trägerelement (10) des Bedienelements (1) bildet, oder das Trägerelement (11) mit dem Glaselement innig verbunden ist.
31. Verfahren zur Herstellung eines Bedienelements umfassend die Schritte:
- Bereitstellen eines Trägerelements (10);
- Bereitstellen einer Leuchtfolie (20), in der oder auf der zumindest zwei optoelektronische Bauelemente (25) sowie mit diesen verbundene Kontaktleitungen (26, 26') angeordnet sind, und die zumindest zwei optoelektronische Bauelemente (25) in einem Betrieb zur Erzeugung von Licht entlang einer ersten Hauptabstrahlrichtung (28) ausgeführt sind,
- Anordnen der Leuchtfolie (20) auf dem Trägerelement (10);
- Anordnen einer Diffusorschicht (40, 51) auf der Leuchtfo lie, so dass von den zumindest zwei optoelektronische Bau elemente (25) in einem Betrieb entlang der ersten Hauptab strahlrichtung (28) abgegebenes Licht durch die Diffusor schicht strahlt, wobei ein Abstand zwischen der Diffusor schicht (40) und den zumindest zwei optoelektronischen Bau elementen (25) von einem Abstand (x) zwischen den zumindest zwei optoelektronischen Bauelementen (25) abhängt;
- Anordnen eines strukturierten Symbolelements (50, 51) be züglich der ersten Hauptabstrahlrichtung (28) nicht vor der Diffusorschicht, das ausgebildet ist, bei einem Betrieb der zumindest zwei optoelektronischen Bauelemente und einer Draufsicht auf die Diffusorschicht (40) entlang der ersten Hauptabstrahlrichtung wenigstens ein Symbol abzubilden;
- Anordnen eines tastsensitiven Sensors, der ausgeführt ist, eine entlang der oder entgegengesetzt zu der ersten Hauptab strahlrichtung ausgeübte Berührung oder einen ausgeübten Druck zu erfassen und daraus ein elektrisches Signal zu er zeugen.
32. Verfahren nach Anspruch 31, bei dem das Anordnen einer Dif fusorschicht (40, 51) auf der Leuchtfolie ein Aufbringen ei ner Klebeschicht umfasst, deren Dicke so gewählt ist, dass der Abstand zwischen der Diffusorschicht (40) und zwei be nachbarten optoelektronischen Bauelementen (25), welche dem Symbol zugeordnet sind, größer ist als die Hälfte des Ab standes zwischen den zumindest zwei optoelektronischen Bau elementen (25); und/oder dass der Abstand zwischen der Dif fusorschicht (40) und zwei benachbart angeordneten opto elektronischen Bauelementen (25), welche unterschiedlichen Symbolen zugeordnet sind, geringer ist als die Hälfte des Abstandes zwischen den zwei benachbarten optoelektronischen Bauelementen (25).
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 und 32, bei dem das strukturierte Symbolelement (50, 51) durch eine bezüglich der ersten Hauptabstrahlrichtung auf der Diffusorschicht an geordnete Schattenmaske (50) gebildet ist; oder das struktu rierte Symbolelement (50, 51) in der Diffusorschicht (30), insbesondere durch eine die Strukturierung formende räumli che Verteilung von Diffusorpartikeln in der Diffusorschicht gebildet ist
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 33, weiter umfas send ein Aufbringen eines reflektierenden oder absorbieren- den Elements (11) auf einer der ersten Hauptabstrahlrichtung
(28) abgewandten Seite, insbesondere einer absorbierenden Farbschicht (11) auf dem Trägerelement (10) oder der Leucht folie (20); oder Ausbilden des Trägerelements oder der Leuchtfolie der ersten Hauptabstrahlrichtung (28) abgewand ten Seite mit Absorberpartikeln (12).
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 34, bei dem ein Anordnen der Leuchtfolie (20) auf dem Trägerelement (10) ein Verbinden der Leuchtfolie (20) mit dem Trägerelement (10) durch eine Klebeschicht (75) umfasst.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 35, weiter umfas send:
- ein Anordnen einer Deckfolienschicht (90), die bezüglich der Hauptabstrahlrichtung (28) der Diffusorschicht nachge ordnet ist; und/oder
- ein Aufbringen einer optional teiltransparenten Farb schicht (80), die bezüglich der Hauptabstrahlrichtung (28) der Diffusorschicht nachgeordnet ist, wobei die Farbschicht (80) optional strukturiert und insbesondere ähnlich dem strukturierten Symbolelement (50, 51) strukturiert ist.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 36, bei dem der tastsensitive Sensor (60) zwischen der Leuchtfolie (20) und der Diffusorschicht (40) angeordnet wird; oder bei der der tastsensitive Sensor (60) bezüglich der ersten Hauptab strahlrichtung nach der Diffusorschicht angeordnet wird.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 36, bei der der tastsensitive Sensor (60) zwischen dem Trägerelement (10) und der Leuchtfolie (20) angeordnet wird.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 38, umfassend ein Umgeben der zwei optoelektronischen Bauelemente (25) in Hauptabstrahlrichtung mit einem transparenten Material, wel ches einen Brechungsindex aufweist, der niedriger ist, als ein Material der Diffusorschicht (40) oder eine das transpa rente Material bedeckende Klebeschicht (70), wobei das Mate rial insbesondere ein Gas ist.
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 39, bei dem die zwei optoelektronischen Bauelemente (25) derart angeordnet sind, dass sie einer Form des strukturierten Symbolelements nachfolgen.
41. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 40, bei dem einer der wenigstens zwei optoelektronischen Bauelemente ausgebil det ist, Licht in eine zweite Hauptabstrahlrichtung (28') abzugeben, welche der ersten Hauptabstrahlrichtung (28) im Wesentlichen entgegengesetzt orientiert ist; und das Verfahren weiter umfasst:
- Anordnen einer zweiten Diffusorschicht (40', 51'), die be züglich der zweiten Hauptabstrahlrichtung (28') den zumin dest zwei optoelektronischen Bauelementen nachgeordnet ist; -Ausbilden eines ein bezüglich der zweiten Hauptabstrahl richtung nicht vor der zweiten Diffusorschicht (40', 51') angeordnetes strukturierten zweiten Symbolelements (50', 51'), das ausgebildet ist, bei einem Betrieb wenigstens ei nes der zumindest zwei optoelektronischen Bauelemente und einer Draufsicht auf die zweite Diffusorschicht (40', 40) entlang der zweite Hauptabstrahlrichtung wenigstens ein Sym bol abzubilden.
42. Verfahren nach Anspruch 41, bei dem das strukturierte zweite Symbolelement (50', 51') durch eine bezüglich der zweiten Hauptabstrahlrichtung auf der zweiten Diffusorschicht (40',
51') angeordnete zweite Schattenmaske (50) gebildet wird und der Abstand zwischen der zweiten Diffusorschicht (40') und den zumindest zwei optoelektronischen Bauelementen (25) grö ßer ist als die Hälfte des Abstandes zwischen den zumindest zwei optoelektronischen Bauelementen (25); oder das strukturierte zweite Symbolelement (50', 51') durch die Diffusorschicht (30) gebildet ist
43. Verfahren nach Anspruch 41 oder 42, weiter umfassend:
- ein Anordnen eines zweiten tastsensitiven Sensors (60), der ausgeführt ist, einen entlang der zweiten Hauptabstrahl richtung (28) ausgeübte Berührung oder ausgeübten Druck zu erfassen und daraus ein elektrisches Signal zu erzeugen; 44. Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 43, bei dem der erste und oder zweite tastsensitive Sensor (60') zwischen zwei Trägerelementen und bezüglich der Hauptabstrahlrichtung der jeweiligen Diffusorschicht (51, 51') nachfolgend ange ordnet ist.
45. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, weiter umfas send:
- Anordnen eines haptischen Tastelements derart, dass es be züglich der ersten und/oder zweiten Hauptabstrahlrichtung der jeweiligen Diffusorschicht nachgeordnet ist.
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