DE102005038680A1

DE102005038680A1 - Dreidimensionales Bauteil eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug mit einem solchen Bauelement

Info

Publication number: DE102005038680A1
Application number: DE102005038680A
Authority: DE
Inventors: Michael Müller; Mathias Thamm
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2004-08-17
Filing date: 2005-08-16
Publication date: 2006-02-23

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauteil (9) eines Fahrzeugs mit einer dreidimensional geformten Oberfläche. Das erfindungsgemäße Bauteil (9) ist dadurch gekennzeichnet, dass die dreidimensional geformte Oberfläche eine elektrolumineszierende Schicht (2) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauteil eines Fahrzeugs mit einer dreidimensional geformten Oberfläche. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, welches mindestens ein solches Bauteil aufweist. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Beleuchtung im Innenraum eines Fahrzeugs sowie auf Leuchten oder Scheinwerfer mit einem solchen Bauelement.

Herkömmlicherweise sind im Innenraum eines Fahrzeugs mehrere Lichtquellen angeordnet, die verschiedene Zwecke erfüllen und mit denen unterschiedliche Bereiche des Innenraums beleuchtet werden. Zum einen gibt es Lichtquellen, die als Leseleuchten für den Beifahrersitz oder die Hintersitze dienen. Sie emittieren zumeist einen gerichteten Lichtstrahl auf den jeweiligen Sitzplatz. Ferner gibt es eine Lichtquelle, die den Innenraum insgesamt ausleuchten soll, wenn das Fahrzeug steht und eine Tür geöffnet wird. Zum anderen gibt es Lichtquellen, die Instrumente und Schalter des Fahrzeugs beleuchten. Üblicherweise sind die Lichtquellen dieser Beleuchtungseinrichtungen herkömmliche Glühbirnen oder Halogenbirnen. Des Weiteren weisen Kraftfahrzeuge im Außenbereich Scheinwerfer und Leuchten auf, die im Wesentlichen ein Gehäuse, mindestens eine das Gehäuse abdeckende Lichtscheibe und mindestens ein in dem Gehäuse angeordnetes Leuchtmittel auf. Zusätzlich können in dem Gehäuse Bauteile mit einer dreidimensional geformten Oberfläche, wie Reflektoren, Blenden, Halterungen oder Zwischenscheiben vorgesehen sein.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bauteil eines Kraftfahrzeugs der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches bei Dunkelheit besser beleuchtbar ist und ein einheitliches Beleuchtungsbild erzeugt. Ferner soll ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem solchen Bauelement bereitgestellt werden.

Diese Aufgabe wird durch ein Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 sowie eine Leuchte oder einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeuges nach Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das erfindungsgemäße Bauteil ist dadurch gekennzeichnet, dass die dreidimensional geformte Oberfläche eine elektrolumineszierende Schicht aufweist, die auf einer Halteschicht aufgebracht ist und mit der Halteschicht eine dreidimensional verformbare Folie bildet. Die Folie wird zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bauteils mit einem thermoplastischen Kunststoff hinterspritzt. Durch Anlegen einer Spannung an zwei Elektroden der elektrolumineszierenden Schicht kann diese zur Lichtemission angeregt werden, so dass die dreidimensional geformte Oberfläche des Bauteils leuchtet. Außerdem kann durch die Verwendung der elektrolumineszierenden Schicht dem Bauteil ein ansprechendes Designbild verliehen werden. Da dieses Design einen besonderen Wiedererkennungswert besitzt, kann es dazu dienen, eine Herkunftsfunktion zu erfüllen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bauteils ist die elektrolumineszierende Schicht dabei bevorzugt im Siebdruck auf das Halteelement aufgebracht.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung ist die elektrolumineszierende Schicht durch Aufdampfen, Aufspritzen, Sputtern und/oder Aufstreichen z. B. auf das Halteelement aufgebracht. Schließlich kann die elektrolumineszierende Schicht auch beflockt werden

Die elektrolumineszierende Schicht kann bei dem erfindungsgemäßen Bauteil zumindest bereichsweise mit einem Krümmungsradius von weniger als 20 cm, vorzugsweise weniger als 10 cm gekrümmt sein.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist das Bauteil ein Interieurelement für den Innenraum eines Kraftfahrzeuges.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das erfindungsgemäße Bauteil ein Reflektor, eine Blende, eine Halterung eines Leuchtmittels, ein Gehäuse oder eine Licht- oder Zwischenscheibe eines Scheinwerfers oder einer Leuchte, beispielsweise der Heckleuchte, des Kraftfahrzeuges ist.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist mindestens ein erfindungsgemäßes Bauteil im Innenraum oder am Außenbereich des Kraftfahrzeuges auf. Das Bauteil kann z.B. im Bereich von Ablageflächen oder im Bereich von Schaltern angeordnet sein. In diesen Bereichen ist eine Beleuchtung besonders vorteilhaft, da diese auch bei Dunkelheit gut erkennbar sein sollten.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs ist die elektrolumineszierende Schicht zwischen zwei Elektroden angeordnet und die Elektroden sind mit einem Schalter für das Anschalten einer Außenbeleuchtung des Kraftfahrzeugs gekoppelt. Der Schalter kann beispielsweise der Schalter für das Abblendlicht oder Fernlicht des Fahr zeugs sein. Bei dieser Ausgestaltung leuchten die Oberflächen des Bauteils immer dann, wenn die Außenbeleuchtung des Kraftfahrzeugs eingeschaltet wird.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs ist das Bauteil innerhalb eines schließbaren Ablagefachs, wie z.B. dem Handschuhfach, angeordnet. In diesem Fall wurde die elektrolumineszierende Schicht vorzugsweise durch Beflocken aufgebracht. Das Bauteil kann beispielsweise zumindest einen Teil der inneren Oberfläche des Ablagefachs auskleiden. Ferner kann die elektrolumineszierende Schicht auch hier zwischen zwei Elektroden angeordnet sein, die mit einem Schalter für die Beleuchtung des Ablagefachs gekoppelt sind. Die elektrolumineszierende Schicht wird in diesem Fall somit zum Leuchten angeregt, wenn die Beleuchtung für das Ablagefach angeschaltet wird. Die elektrolumineszierende Schicht ersetzt in diesem Fall somit eine herkömmliche Lichtquelle für das Ablagefach.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Leuchte oder einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeuges mit mindestens einem erfindungsgemäßen Bauteil.

Die elektrolumineszierende Schicht im Sinne der Erfindung weist vorteilhafterweise eine Pigmentschicht auf, die vorteilhafterweise zwischen zwei Elektrodenschichten angeordnet ist, von denen zumindest eine teiltransparent ist. Die Pigmentschicht weist in weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ZnS, ZnSe und/oder ZnS/CdS auf. Die Pigmentschicht besteht vorteilhafterweise aus metalldotiertem ZnS, ZnSe und/oder ZnS/CdS.

Ein Kraftfahrzeug im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein individuell im Straßenverkehr benutzbares Landfahrzeug. Kraftfahrzeuge im Sinne der Erfindung sind insbesondere nicht auf Landfahrzeuge mit Verbrennungsmotor beschränkt.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug zu den Zeichnungen erläutert.
1 zeigt einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bauteils
2 zeigt schematisch eine Aufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Interieurelements und
3 zeigt den Schichtaufbau der elektrolumineszierenden Schicht.
1 zeigt schematisch einen Abschnitt des Querschnitts durch das Bauteil 9, das die elektrolumineszierende Schicht 2 aufweist. Die elektrolumineszierende Schicht 2 ist auf ein Halteelement 8 aufgebracht und bildet mit diesem zusammen eine dreidimensional verformbare Folie.
Das Bauteil 9 kann dabei beispielsweise wie folgt hergestellt werden: Auf eine transparente und kalt reckbare thermoplastische Kunststofffolie 8 wird mittels Siebdruck eine Elektrolumineszenzschicht 2 angebracht. Diese Schichtstruktur wird daraufhin einer stoßartigen isostatischen Hochdruckverformung unterzogen und danach ausgestanzt. Daraufhin wird die Struktur in eine Spritzgussform eingelegt und im Allgemeinen auf der Innenwandung mittels eines thermoplastischen Kunststoffs 1 hinterspritzt. Auf diese Weise erhält man ein dreidimensionales Kunststoffformteil mit einer auf der dreidimensional geformten Oberfläche angebrachten elektrolumineszenten Schicht 2. Auf diese Weise können Bauteile 9 mit weitgehend beliebigen geometrisch geformten Oberflächen gebildet werden. Der Krümmungsradius der Oberflächen kann insbesondere weniger als 20 cm oder als 10 cm sein. Für die Elektrolumineszenzschicht 2 können neuartige Elektrolumineszenz-Siebdruckfarben und neuartige ITO (Indium-Tin-Oxyde)-Farben und Isolations- bzw. Dielektrikumsfarben zusammen mit Silber-Leitpasten verwendet werden. Weitere Einzelheiten der Herstellung und Anbringung der elektrolumineszierenden Schicht auf den thermoplastischen Kunststoff können der WO 98/49871 entnommen werden. Dabei können die darin beschriebenen graphischen Strukturen mit angebracht werden oder weggelassen werden.
2 zeigt als Bauteil 9 einen Tastschalter, der im Innenraum eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Er weist eine dreidimensional geformte Oberfläche auf, d.h. er ist in dem in 2 gezeigten Fall nach außen gewölbt. Auf seiner Oberfläche ist eine elektrolumineszierende Schicht aufgebracht, die durch Anlegen einer Spannung zum Leuchten gebracht werden kann. Bei anderen Ausführungsbeispielen werden die dreidimensional geformten Oberflächen anderer Interieurelemente mit einer elektrolumineszierenden Schicht versehen. Dies können z.B. die Ablageflächen oder Teile bzw. Umrandungen der Ablageflächen sein oder die inneren Oberflächen von schließbaren Ablagefächern, wie dem Handschuhfach. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Bauteile beschränkt, sie ist bei allen Interieurelementen im Innenraum sowie im Außenbereich, beispielsweise bei Leuchten und Scheinwerfern des Fahrzeugs einsetzbar, insbesondere wenn sie dreidimensional geformte Oberflächen aufweisen.
3 zeigt eine weitere Ausgestaltung der elektrolumineszierenden Schicht 2 im Querschnitt. Die elektrolumineszierende Schicht 2 weist dabei eine transparente Elektrode 3, eine transparente Isolationsschicht 4, eine lichtemittierende Schicht (Pigmentschicht) 5, eine weitere Isolationsschicht 6 und eine Rückelektrode 7 auf. Die Rückelektrode 7 wird entweder direkt von dem thermoplastischen Kunststoff 1 hinterspritzt oder auf die Kunststofffolie 8 aufgebracht, welche dann von dem thermoplastischen Kunststoff 1 hinterspritzt wird.
Die lichtemittierende Schicht 5 kann aus einem Material gebildet sein, bei dem Zinksulfid (ZnS) als Basismaterial verwendet ist und dem eine geringe Menge eines lichtemittierenden Kerns (Mn) zugegeben ist. Licht wird mittels der lichtemittierenden Schicht 5 dadurch emittiert, dass ein elektrisches Wechselfeld über die transparente Elektrode 3 und die Rückelektrode 7 angelegt wird. Hierfür weisen die transparente Elektrode 3 und die Rückelektrode 7 (nicht dargestellte) elektrische Kontakte auf, die mit einer Energiequelle verbunden sind. Um mit einer solchen elektrolumineszierenden Schicht 2 eine Lichtemissionsluminanz von 70 cd/m² oder mehr zu erreichen, beträgt die Mn-Konzentration z.B. etwa 0,4-0,6 Gew.-% (gegenüber dem Zinksulfid). Eine derartige elektrolumineszierende Schicht 2 kann z.B. mittels eines Vakuumabscheideverfahrens, mittels Atomschichtkristallzüchtung, mittels chemischer Dampfabscheidung oder mittels Sputtern erzeugt werden. Nähere Einzelheiten zur beispielhaften Herstellung einer solchen elektrolumineszierenden Schicht 2 können der DE 43 32 209 entnommen werden.
Die Pigmentschicht 5 kann zudem ZnSe und/oder ZnS/CdS aufweisen oder im Wesentlichen aus ZnSe und/oder ZnS/CdS bestehen. Sofern die Pigmentschicht 5 im Wesentlichen aus ZnS, ZnSe und/oder ZnS/CdS besteht, schließt dies nicht aus, dass kleine Mengen (im Prozentbereich) anderer Elemente, wie etwa 0,4-0,6 Gew.-% Mn, vorgesehen sind, d.h. z.B. dass die Pigmentschicht 5 metalldotiert ist.
Die Elemente und Schichten in den Figuren sind unter Berücksichtigung von Einfachheit und Klarheit und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet. So sind z.B. die Größenordnungen einiger Schichten deutlich übertrieben gegenüber anderen Schichten dargestellt, um das Verständnis der Ausführungsbeispiele der Erfindung zu erleichtern.

1: thermoplastischer Kunststoff
2: elektrolumineszierende Schicht
3: transparente Elektrode
4: transparente Isolationsschicht
5: lichtemittierende Schicht (Pigmentschicht)
6: weitere Isolationsschicht
7: Rückelektrode
8: Halteschicht
9: Bauteil

Claims

Bauteil (9) eines Kraftfahrzeuges mit einer dreidimensional geformten Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass die dreidimensional geformte Oberfläche eine elektrolumineszierende Schicht (2), die auf einer Halteschicht (8) aufgebracht ist, aufweist, die mit einem thermoplastischen Kunststoff (1) zur Herstellung des Bauteils (9) hinterspritzt ist
Bauteil (9) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrolumineszierende Schicht (2) im Siebdruck auf die Kunststofffolie (8) aufgebracht ist.
Bauteil (9) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrolumineszierende Schicht (2) durch Aufdampfen, Aufspritzen, Sputtern und/oder Aufstreichen auf die Halteschicht aufgebracht ist.
Bauteil (9) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrolumineszierende Schicht beflockt ist.
Bauteil (9) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrolumineszierende Schicht (2) zumindest bereichsweise mit einem Krümmungsradius von weniger als 20 cm gekrümmt ist.
Bauteil (9) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrolumineszierende Schicht (2) zumindest bereichsweise mit einem Krümmungsradius von weniger als 10 cm gekrümmt ist.
Bauteil (9) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (9) ein Interieurelement für den Innenraum des Kraftfahrzeuges ist.
Bauteil (9) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (9) ein Reflektor, eine Blende, eine Halterung eines Leuchtmittels, ein Gehäuse oder eine Licht- oder Zwischenscheibe eines Scheinwerfers oder einer Leuchte des Kraftfahrzeuges ist.
Kraftfahrzeug dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens ein Bauteil (9) nach einem der vorstehenden Ansprüche aufweist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (9) ein Interieurelement ist, das im Bereich von Ablageflächen angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (9) ein Interieurelement ist, das im Bereich von Schaltern angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (9) ein Interieurelement ist, das innerhalb eines schließbaren Ablagefachs angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Interieurelement (9) zumindest einen Teil der inneren Oberfläche des Ablagefachs auskleidet.
Scheinwerfer oder Leuchte eines Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Bauteil (9) nach einem der vorstehenden Ansprüche in oder an dem Scheinwerfer oder der Leuchte vorgesehen ist.