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Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung mit wenigstens einer Anzeigeeinheit zum Darstellen von Bildinformationen, mit wenigstens einem Schutzglas, das die Anzeigeeinheit überdeckt, und mit wenigstens einem Dekorationselement.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Kombiinstrument mit einer entsprechenden Anzeigevorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Anzeigevorrichtung.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik sind Anzeigevorrichtungen, Kombiinstrumente sowie Verfahren zur Herstellung der eingangs genannten Art bekannt. In Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, werden Anzeigevorrichtung vorgesehen, um den Fahrzeugführer zeitnah Informationen bezüglich des Betriebs des Fahrzeugs, wie beispielsweise die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die Drehzahl eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs, die Motortemperatur oder auch Warnmeldungen, anzuzeigen. In der Regel ist dazu eine Anzeigeeinheit vorgesehen, insbesondere auch ein Display, die hinter einem Schutzglas der Anzeigevorrichtung vor äußeren Einflüssen geschützt angeordnet ist. Zum Verbessern des optischen Eindrucks sind darüber hinaus häufig auch eine oder mehrere Dekorationselemente vorgesehen, die an einem die Anzeigeeinheit tragenden Gehäuseabschnitt der Anzeigevorrichtung angeordnet sind. Unter einem Dekorationselement ist hierbei ein feststehendes Element zu verstehen, das im Betrieb weder seine Position noch seine Form verändert und als einfaches Sichtelement zum Verbessern des optischen Eindrucks der Anzeigevorrichtung dient. So ist es beispielsweise bekannt, die Zahlenskala eines Tachometers durch Hinzufügen eines Skala-Ringes, der auf das Gehäuse aufgebracht wird und die Anzeigeeinheit umgibt, vorzusehen. Bei digitalen Anzeigeeinheiten, die als Display ausgebildet sind, ist eine derartige Anordnung von Dekorationselementen im Sichtbereich der Anzeigeeinheit nicht oder kaum möglich.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass die Dekorationselemente an beliebiger Stelle der Anzeigevorrichtung vorgesehen werden können, auch dann, wenn die zumindest eine Anzeigeeinheit als Display ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass das mindestens eine Dekorationselement an dem Schutzglas befestigt ist. Dadurch lässt sich das Dekorationselement an beliebiger Stelle der Anzeigevorrichtung vorsehen. Grundsätzlich ist es dabei möglich, das Dekorationselement auf einer Vorderseite des Schutzglases oder auf einer Rückseite des Schutzglases an dem Schutzglas, insbesondere durch Kleben, zu befestigen. Als Rückseite wird dabei hier die der Anzeigeeinheit zugewandte Seite des Schutzglases und als Vorderseite die dem Fahrzeugführer zugewandte Seite des Schutzglases verstanden.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Schutzglas auf einer Vorderseite eine hydrophobe Beschichtung aufweist. Die hydrophobe Beschichtung dient als Anti-Fingerabdruck-Schutzbeschichtung, die verhindert, dass beim Berühren des Schutzglases sichtbare Flecken hinterbleiben. Nachteilig an der hydrophoben Beschichtung ist jedoch, dass es nicht oder kaum möglich ist, dass Dekorationselemente auf der Vorderseite des Schutzglases festgeklebt werden. Es ist daher vorgesehen, dass die hydrophobe Beschichtung bevorzugt in Bereichen vorgesehen ist, in welchen keine Dekorationselemente vorgesehen sein sollen.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Schutzglas auf der Vorderseite eine zumindest die hydrophobe Beschichtung vollständig durchdringende Vertiefung aufweist, welcher das Dekorationselement zugeordnet ist. Die Vertiefung durchdringt somit also zumindest die hydrophobe Beschichtung, sodass an der Stelle der Vertiefung keine hydrophobe Beschichtung vorhanden ist, die ein Festkleben des Dekorationselementes erschweren könnte.
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Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Vertiefung als Sacklochbohrung oder als Nut ausgebildet ist. Beide Varianten haben die Eigenschaft, dass sie das Schutzglas nicht vollständig durchdringen, sondern einen Boden bereitstellen, der durch das Schutzglas gebildet wird. Dadurch lässt sich das Dekorationselement auf einfache Art und Weise auf den Boden beziehungsweise auf dem Bodenabschnitt der Vertiefung festkleben.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Dekorationselement wenigstens einen Vorsprung aufweist, der in die Vertiefung insbesondere zumindest seitlich formschlüssig eingreift. Das Dekorationselement ist somit bevorzugt derart ausgebildet, dass es einen Abschnitt aufweist, der in die Vertiefung hineinragt, und einen Abschnitt, der auf der Vorderseite, und damit auf der hydrophoben Beschichtung des Schutzglases, zumindest bereichsweise aufliegt. Dadurch wird dem Dekorationselement ein besonders sicherer Halt an dem Schutzglas geboten. Insbesondere durch ein zumindest seitlich formschlüssiges, insbesondere spielfreies Zusammenspiel zwischen Vorsprung und Vertiefung wird dem Dekorationselement ein zusätzlicher Halt an dem Schutzglas geboten.
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Vorzugsweise ist der Vorsprung in der Vertiefung verklebt. Durch die Anordnung in der Vertiefung und damit in einem Bereich ohne hydrophobe Beschichtung, kann das Verkleben des Vorsprungs an dem Schutzglas wirkungsvoll und dauerhaft belastbar durchgeführt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vertiefung als auch das Schutzglas durchdringender Durchbruch ausgebildet ist und der Vorsprung an seinem freien Ende einen Nietkopf aufweist, der das Schutzglas formschlüssig hintergreift. Der Durchbruch ist beispielsweise in Form einer Durchbohrung ausgebildet, durch welche der Vorsprung vollständig hindurchragt. Durch die Ausbildung als Nietkopf weist der Vorsprung auf seinem dem Dekorationselement abgewandten und das Schutzglas hintergreifenden Ende eine Querschnittsverbreiterung auf, die das Schutzglas an seiner Rückseite formschlüssig hintergreift, sodass ein zerstörungsfreies Lösen des Vorsprungs beziehungsweise des Dekorationselementes von dem Schutzglas nicht möglich ist. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass der Nietkopf bei der Montage zunächst eine Form aufweist, die es erlaubt, dass der Nietkopf durch den Durchbruch hindurch von der Vorderseite zur Rückseite geführt werden kann. Sitzt das Dekorationselement in seiner gewünschten Endposition, so wird das freie Ende des Vorsprungs, das den Durchbruch durchdringt, durch Hitze und/oder Pressen derart plastisch verformt, dass es den Nietkopf ausbildet und das Schutzglas hintergreift.
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Besonders bevorzugt weist die Vertiefung auf der Rückseite des Schutzglases eine Querschnittserweiterung zur zumindest bereichsweisen Aufnahme des Nietkopfes auf. Durch die Querschnittserweiterung auf dem der Rückseite zugewandten Ende der Vertiefung beziehungsweise des Durchbruchs wird ein Bereich geboten, in welchem der Nietkopf an dem Schutzglas versenkt anordenbar ist. Dies erlaubt eine insgesamt kompakte Ausführungsform der Anzeigevorrichtung, da der Nietkopf die Höhe beziehungsweise Dicke des Schutzglases bevorzugt nicht oder nur kaum überragt. Bei erhöhter Festigkeit des Dekorationselements an dem Schutzglas wird somit die Dicke des Schutzglases und der Abstand des Schutzglases von der zu schützenden Anzeigeeinheit nicht oder nur wenig vergrößert.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Schutzglas auf die Anzeigeeinheit, insbesondere das Display, flächig aufgeklebt ist. Das Schutzglas, das aus Glas oder auch aus einem Kunststoff gefertigt sein kann, liegt somit bevorzugt flächig auf dem Display auf. Dabei ist zwischen dem Schutzglas und der Anzeigeeinheit eine Klebmasse vorgesehen, die als optische Verbindungsschicht (Optic-Bonding-Layer) ausgebildet ist. Das Schutzglas und die Anzeigeeinheit bilden dadurch eine feste Einheit, wobei aufgrund der besonderen Anordnung die von der Anzeigeeinheit dargestellten Informationen durch das Schutzglas besonders klar zu erkennen sind.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Nietkopf mit einer Verbindungsschicht, insbesondere aus Bonding-Material oder Dämmmaterial, versehen ist. Durch die zusätzliche Verbindungsschicht auf dem Nietkopf wird vermieden, dass Lufteinschlüsse im Sichtbereich entstehen, wenn das Schutzglas auf die Anzeigeeinheit mittels der zuvor beschriebenen Klebemasse aufgebracht wird.
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Das erfindungsgemäße Kombiinstrument mit den Merkmalen des Anspruchs 10 zeichnet sich durch eine Anzeigevorrichtung wie sie obenstehend beschrieben wurde aus. Das erfindungsgemäße Kombiinstrument hat den Vorteil, dass ein oder mehrere Dekorationselemente sicher und dauerhaft an beliebiger Stelle der Anzeigevorrichtung anordenbar/angeordnet sind.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Anzeigevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 dient insbesondere zur Herstellung einer Anzeigevorrichtung wie sie obenstehend beschrieben wurde, mit wenigstens einer Anzeigeeinheit zum Darstellen von Bildinformationen, wenigstens einem Schutzglas, das die Anzeigeeinheit überdeckt, und mit wenigstens einem Dekorationselement. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Dekorationselement an dem Schutzglas befestigt wird. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Schutzglas zumindest bereichsweise mit einer hydrophoben Beschichtung auf seiner Vorderseite versehen wird. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Schutzglas mit einer Vertiefung versehen wird, die zumindest die hydrophobe Beschichtung durchdringt. Die Vertiefung wird dabei zweckmäßigerweise als Sacklochbohrung, Nut oder als das Schutzglas vollständig durchdringender Durchbruch ausgebildet. Das Dekorationselement wird dabei bevorzugt mit einem Vorsprung versehen, der in die Vertiefung bei der Montage eingebracht wird, wie zuvor bereits beschrieben. Zur sicheren Befestigung des Dekorationselements beziehungsweise des Vorsprungs in der Vertiefung ist vorgesehen, dass der Vorsprung in der Vertiefung mit dem Schutzglas verklebt wird. Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass der Vorsprung als Nietkopf ausgebildet wird, der das Schutzglas formschlüssig hintergreift. Weitere Ausführungsformen und Vorteile ergeben sich aus dem zur Anzeigevorrichtung zuvor beschriebenen.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen:
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1 ein Kombiinstrument mit einer Anzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug,
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2 eine Schnittdarstellung der Anzeigevorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
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3A bis 3D ein Verfahren zur Herstellung der Anzeigevorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und
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4A bis 4F ein Verfahren zur Herstellung der Anzeigevorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt in einer vereinfachten Draufsicht ein Kombiinstrument 1 für ein Kraftfahrzeug, das eine Anzeigevorrichtung 2 zur bildlichen Darstellung von Informationen für den Fahrzeugführer aufweist. Vorliegend weist die Anzeigevorrichtung 2 dazu mehrere Anzeigeeinheiten 3, 4, 5 und 6 auf, die nebeneinander angeordnet und an einem Gehäuseteil 7 des Kombiinstruments 1 beziehungsweise der Anzeigevorrichtung 2 befestigt sind. Die Anzeigeeinheiten 3 und 5 sind dabei als Zeigeinstrumente ausgebildet, während die Anzeigeeinheiten 4 und 6 jeweils als digitale Anzeigeeinheit beziehungsweise als Display ausgebildet sind.
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Die Anzeigevorrichtung 2 weist weiterhin ein Schutzglas 8 auf, das alle Anzeigeeinheiten 3 bis 6 überdeckt und so vor äußeren Einflüssen schützt.
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2 zeigt hierzu eine Schnittdarstellung durch die Anzeigevorrichtung 2 entlang der Linie A-A im Bereich der Anzeigeeinheit 4, die als Display ausgebildet ist. Wie aus 2 ersichtlich, liegt das Schutzglas 8 auf der Anzeigeeinheit 4 flächig unter Zwischenschaltung einer Klebeschicht 9 auf, die als optische Zwischenschicht beziehungsweise als Optic-Bonding-Layer ausgebildet ist. Weiterhin weist das Schutzglas 8 auf seiner dem Fahrzeugführer zugewandten Vorderseite 10 eine hydrophobe Beschichtung 11 auf, die als Anti-Fingerabdruck-Beschichtung eine schnelle Verschmutzung des Schutzglases 8 verhindert.
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Gemäß 1 und 2 ist auf die Vorderseite 10 des Schutzglases 8 außerdem ein Dekorationselement 12 aufgebracht und an dem Schutzglas befestigt. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Dekorationselement 12 auf dem Schutzglas 8 festgeklebt ist. Bevorzugt weist dazu das Schutzglas 8 im Bereich des Dekorationselementes 12 einen Abschnitt auf, der frei von der hydrophoben Beschichtung 11 ausgebildet ist, um einen besseren Halt des Dekorationselementes 12 an dem Schutzglas 8 zu gewährleisten.
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3A bis D zeigen ein Verfahren zur Herstellung der Anzeigevorrichtung 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in mehreren Schritten. Durch dieses Verfahren wird erreicht, dass der Halt des Dekorationselementes 12 auf dem Schutzglas 8 dauerhaft und belastbarer ist. Hierzu ist vorgesehen, dass gemäß 3A in die Vorderseite des Schutzglases 8 zunächst eine Vertiefung 13 eingearbeitet, insbesondere eingebohrt oder gefräst wird. Die Vertiefung 13 stellt insofern eine Sacklochbohrung dar oder ist, wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dargestellt, als Nut an der Vorderseite 10 des Schutzglases 8 ausgebildet. Die Vertiefung durchdringt dabei vollständig die auf der Vorderseite 10 vorgesehene hydrophobe Beschichtung 11. Da die Vertiefung 13 das Schutzglas 8 nicht vollständig durchdringt, bildet sie einen Boden 14. Auf diesen Boden wird ein Klebemittel 15 aufgebracht.
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Anschließend wird gemäß 3B das Dekorationselement 12 an dem Schutzglas 8 angeordnet. Dazu weist das Dekorationselement 12 einen dem Schutzglas 8 zugewandten Vorsprung 16 auf, dessen Außenkontur derart geformt ist, dass er seitlich formschlüssig in die Vertiefung 13 einbringbar ist. Insbesondere ist der Vorsprung 16 seitlich im Wesentlichen spielfrei in die Vertiefung 13 einbringbar, wie in den Figuren dargestellt. Durch das Einbringen wird das Klebemittel 15 in der Vertiefung 13 komprimiert.
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Anschließend wird gemäß 3C das Klebemittel 15 von der Rückseite des Schutzglases 8 aus mit UV-Licht bestrahlt, um das Klebemittel 15 auszuhärten.
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Abschließend wird das Schutzglas 8 zusammen mit dem Dekorationselement 12 auf der Klebeschicht 9 auf der Anzeigeeinheit 4 angeordnet beziehungsweise befestigt.
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Das Dekorationselement 12 ist somit dauerhaft sicher an dem Schutzglas 8 gehalten, das ansonsten auch weiterhin mit der hydrophoben Beschichtung 11 versehen ist.
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4A bis F zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel zur Herstellung der Anzeigevorrichtung 2 in mehreren Schritten. Im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist nunmehr vorgesehen, dass die Vertiefung 13 das Schutzglas 8 vollständig durchdringt, und dass der Vorsprung 16 des Dekorationselementes 12 derart lang ausgebildet ist, dass er das Schutzglas 8 vollständig durchgreift. Der Vorsprung 16 steht somit von der Rückseite des Schutzglases 8 hervor. Durch Heißverpressen wird das freie Ende es Vorsprungs 16 plastisch zu einem Nietkopf 18 verformt, der das Schutzglas 8 auf der Rückseite hintergreift, sodass das Dekorationselement 12 an dem Schutzglas 8 insgesamt formschlüssig gehalten ist, wie in 4B gezeigt, und nur durch Zerstörung von diesem gelöst werden kann.
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Anschließend wird gemäß 4C auf den Nietkopf 18 ein Bonding-Material 19 aufgebracht, das den Nietkopf 18 bevorzugt vollständig überdeckt. Das Bonding-Material 19 hat die Aufgabe, beim Aufbringen des Schutzglases 8 zusammen mit dem Dekorationselement 12 auf die Anzeigeeinheit 4 eine Verbindung mit der Klebeschicht 9 einzugehen, insbesondere ohne dass dabei Blasen entstehen.
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Wie in 4D gezeigt, dringt der Nietkopf 18 aufgrund seiner Beschaffenheit bereichsweise in die Klebschicht 9 ein, wenn das Schutzglas 8 auf der Anzeigeeinheit 4 montiert wird. Anstelle des Bonding-Materials 19 kann auch ein Dammmaterial vorgesehen werden. Das Dammmaterial verhindert das Ausfließen der Klebeschicht 9 (Nieder-Viskosen) und definiert die Verklebung. Die Eigenschaft des Dammes beziehungsweise des Dammmaterials ist eine höhere Viskosität als das der Klebeschicht beziehungsweise des Optic-Bonding-Layers, um die erforderliche Geometrie im ausgehärteten Zustand zu gewährleisten. Wichtig ist, dass der Nietkopf 18 zusammen mit dem Bonding-Material 19 weniger weit von der Rückseite des Schutzglases 8 vorsteht, wie die Klebeschicht 9 hoch ist, um einen direkten Kontakt zwischen Nietkopf 18 beziehungsweise Bonding-Material 19 und der Anzeigeeinheit 4 zu vermeiden.
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Um die Gesamthöhe zu verringern ist gemäß dem hier vorgestellten Verfahren alternativ vorgesehen, dass das Schutzglas 8 auf seiner Rückseite im Bereich der Vertiefung 13, die als Durchbruch ausgebildet ist, eine Querschnittserweiterung 20 aufweist, die zur zumindest bereichsweisen Aufnahme des Nietkopfs 18 dient. Dazu ist die Querschnittserweiterung 20 derart ausgebildet, dass sie den Nietkopf 18 zumindest im Wesentlichen aufnimmt, sodass dieser versenkt an der Rückseite des Schutzglases 8 angeordnet ist, wie in 4E gezeigt.
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Wird dann das Schutzglas 8 zusammen mit dem Dekorationselement 12 auf die Anzeigeeinheit 4 und darauf befindlichen Klebeschicht montiert, ist aufgrund der versenkten Anordnung des Nietkopfes 18 der Abstand zwischen dem Nietkopf 18 und der Anzeigeeinheit 4 größer, auch wenn das Bonding- oder Dämm-Material 19 auf den Nietkopf 18 aufgebracht ist, wie in 4F gezeigt.
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Die so hergestellte Anzeigevorrichtung 2 weist somit eine geringe Bauhöhe auf und erlaubt dennoch eine sichere Befestigung des Dekorationselementes 12 an dem Schutzglas 8 beziehungsweise an einer Anzeigevorrichtung 2, die auch die Anforderungen an Sicherheit und Stabilität im Betrieb eines Kraftfahrzeuges erfüllt.
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Alternativ zu der Ausführungsform mit einem Nietkopf 18 ist gemäß einem weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass das freie Ende des Vorsprungs 16 mit einer oder mehrerer Rastnasen versehen ist, die beim Einführen in die Vertiefung 13 elastisch verformt werden und beim Austreten aus der Vertiefung an der Rückseite des Schutzglases 8 das Schutzglas 8 hintergreifen. Das Dekorationselement 12 läßt sich dadurch an dem Schutzglas 8 festclipsen und es ist kein zusätzlicher Heißprägeschritt zum Erstellen des Nietkopfs 18 notwendig.
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Insgesamt bietet die Anzeigevorrichtung 2 durch die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele außerdem den Vorteil, dass gegebenenfalls verwendetes Klebemittel geschützt vorliegt, thermische Ausdehnungseigenschaften der unterschiedlichen Elemente der Anzeigevorrichtung 2 aneinander angeglichen sind, dass das Dekorationsmittel 12 sicher an seinem Platz gehalten ist, dass das Dekorationselement 12 aufgrund der Befestigung an dem Schutzglas 8 eine hohe Variabilität bezüglich seiner Positionierung aufweist und dass die hydrophobe Beschichtung 11 ansonsten im Wesentlichen erhalten bleibt.
