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Gegenstand der Erfindung ist ein beleuchtetes Fahrzeug-Innenverkleidungsteil nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Fahrzeug-Innenverkleidungsteile wie Instrumententafeln, Armauflagen, Türverkleidungen und Hutablagen weisen üblicherweise eine Dekorschicht mit einem Dekormaterial auf, wodurch dem Fahrzeug-Innenverkleidungsteil ein bestimmter visueller und haptischer Eindruck verliehen wird.
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Solche Innenverkleidungsteile werden in Land-, Luft- oder Wasserfahrzeugen verbaut.
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An verschiedenen Orten im Innenraum eines Fahrzeuges ist zusätzlich eine Beleuchtung bzw. ein beleuchtetes Innenverkleidungsteil erwünscht, um einen ästhetischen Effekt zu erzielen oder um Orientierungspunkte zu schaffen.
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Ein derartiges beleuchtetes Fahrzeug-Innenverkleidungsteil ist mit der
DE 10 2014 103 938 A1 bekannt geworden. In diesem Kraftfahrzeug-Innenverkleidungsteil ist mindestens eine organische Leuchtdiode (OLED) integriert, wobei die Oberflächenstruktur der Dekorschicht des Innenverkleidungsteils dieselbe Oberflächenstruktur wie die angrenzende Sichtseite der OLED aufweist. Die Dekorschicht ist sichtseitig die oberste Schicht des Innenverkleidungsteils und wird von einer Leuchtschicht hinterleuchtet. Demnach befindet sich die Leuchtschicht unterhalb der Dekorschicht.
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Nachteilig bei der Verwendung von OLEDs ist, dass diese eingeschlossen sein müssen, damit sie nicht in Kontakt mit Luft und Feuchtigkeit kommen. Weiterer Nachteil ist, dass die Dekorschicht durchleuchtbar sein muss, was hohe Anforderungen an die optischen Eigenschaften stellt. Weiterhin ist die Auswahl an unterschiedlichen Designs des Dekors stark begrenzt.
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Ein Verfahren zur Herstellung von gedruckten Leuchtdioden wird mit der
US 20150171289 A1 beschrieben. Dabei werden Leuchtdioden auf ein dünnes Trägermaterial gedruckt.
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Die Leuchtdioden können aus winzigen Gallium-Nitrid-LEDs hergestellt werden und mit Kunstharz und Bindemittel oder alternativ mit einem Gel gemischt. Somit wird eine Tinte geschaffen, in der die LEDs dispergiert sind. Die LEDs haben einen Querschnitt kleiner als 200 Mikrometer, insbesondere haben sie einen Querschnitt zwischen 3 und 50 Mikrometer.
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Diese Tinte lässt sich dann im Druckverfahren z. B. Siebdruckverfahren oder Sprühverfahren auf einem Substrat (z. B. Polyester) aufbringen, welche eine dünne leitfähige Silberschicht (bevorzugt Silber-Nanopartikel) aufweist. Diese dient als Elektrode zur Stromversorgung der LED-Tinte.
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Die Silberschicht ist jedoch nicht vollflächige auf dem nichtleitenden Substrat aufgebracht, sondern in definierten Mustern, welche später in Kontakt mit den LEDs stehen d. h. elektronisch verknüpft werden können.
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Das so gebildete Substrat verfügt über eine aus dem Substrat herausragende Schnittstelle welche zur Stromversorgung dient.
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Das bedruckte Material wird anschließend mit zwei Schutzschichten versiegelt. Bei angelegter Spannung leuchten die LEDs.
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Eine Anwendung dieses Verfahrens für ein Innenverkleidungsteil ist nicht bekannt.
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Ausgehend von der
DE 10 2014 103 938 A1 und der
US 20150171289 A1 soll ein verbessertes Fahrzeug-Innenverkleidungsteil und ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung eines solchen Fahrzeug-Innenverkleidungsteil geschaffen werden, welches einen neuartigen Lichteffekt in einem Innenverkleidungsteil bei indirekter Beleuchtung ermöglicht.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass das verwendete Leuchtmittel als transparentes Dünnschichtbauelement zwischen zwei leitfähigen und transparenten Schichten angeordnet ist und somit die unter dem Leuchtmittel befindliche Dekorschicht sichtbar ist. Neu ist somit, dass die Dekorschicht – von der Sichtseite des Innenverkleidungsteils gesehen – unterhalb der flächenhaften Leuchtschicht angeordnet ist.
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Die untere leitfähige Schicht und die obere leitfähige Schicht entsprechen einer Kathodenelektrode und einer Anodenelektrode und dienen zur Stromversorgung d. h. Übertragung der elektrischen Spannung und Speisung der in der Trägerschicht befindlichen LEDs.
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Der Unterschied zum Stand der Technik besteht also darin, dass die unter der Leuchtanordnung befindliche Dekorschicht bei ausgeschalteter Leuchtschicht sichtbar ist. Die Leuchtschicht behindert demnach im ausgeschalteten Zustand nicht oder nur in geringem Maße die Ansicht der Dekorschicht.
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Die Dekorschicht dient dem ästhetischen Gesamteindruck und ist aufgrund der transparenten Leuchtschicht sichtbar, wenn die Leuchtschicht nicht aktiviert ist, das heißt wenn die Leuchtschicht kein Licht ausstrahlt. Die Dekorschicht kann flexibel ausgebildet sein und hat bevorzugt eine Dicke von weniger als 4 mm.
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Die Leuchtschicht umfasst eine transparente Trägerschicht welche die LEDs beinhaltet. Diese Trägerschicht kann flexibel ausgebildet sein und eine Dicke zwischen 3 Mikrometer und 1 Millimeter haben. Vorzugsweise ist die Trägerschicht zwischen 50 Mikrometer und 200 Mikrometer dick. An beiden Seiten der Trägerschicht kann eine transparente leitfähige und flexible Folie als Elektrode angeordnet sein.
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Die Leuchtschicht kann teilweise transluzent ausgebildet sein wodurch ein spezieller optischer Effekt entsteht wenn die LEDs aktiviert werden.
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Die Leuchtschicht kann beispielsweise auf einer textilen Oberfläche, einem geformten Kunststoff oder einem perforierten Material mit einem Muster als Dekor platziert werden. Insbesondere kann die Leuchtschicht auf einen Innenverkleidungsteil platziert werde, zum Beispiel auf einer Instrumententafel, einem Türverkleidungssteil, einer Mittelkonsole oder am Fahrzeughimmel.
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Aufgrund der Transparenz der leitfähigen Schichten als Elektroden gleicht sich die Dekorschicht visuell an die im Fahrzeugraum angrenzende Sichtseite des Innenverkleidungsteils an, weil es für die im sichtbaren Licht wirkenden Lichtwellen durchlässig ist. Dies hat den Vorteil, dass sich die sehr dünne Leuchtschicht in ein solches Fahrzeug-Innenverkleidungsteil integriert, im ausgeschalteten und unbestromten Zustand unsichtbar ist und nur die darunter befindliche Dekorschicht zu sehen ist und sich somit in das Gesamterscheinungsbild des Fahrzeuges einfügt.
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Die transparente Leuchtschicht, welche aus der Trägerschicht mit den LEDs, der oberen leitfähigen Schicht und der unteren leitfähigen Schicht besteht, kann zusätzlich mit einer transparenten Schutzschicht versehen sein.
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Die unmittelbar an den Fahrzeuginnenraum angrenzende transparente Schutzschicht, dient zum zur Schutz des Dekorelements, insbesondere der Leuchtschicht, vor Kratzern und UV-Strahlung. Aufgrund der Transparenz kann durch die Leuchtschicht hindurch auf die unter der unteren leitfähigen Schicht befindliche Dekorschicht geblickt werden.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Oberflächenstruktur der Schutzschicht eine Narbung und/oder eine Oberflächenrauigkeit die an das Interieurdesign angepasst und nach Kundenwunsch gestaltet werden.
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Somit kann anstatt einer starren LED, eine gedruckte Dünnschicht verwendet werden, wodurch eine mechanische Flexibilität gewährleistet wird und die Leuchtanordnung an die mechanische Oberflächenbeschaffenheit des Fahrzeug-Innenverkleidungsteils angepasst werden kann. Diese kann zum einen bei mechanischer Druckausübung flexibel diesem Druck nachgeben und zum anderen einfach der gebogenen Formgebung des Fahrzeug-Innenverkleidungsteils folgen. Die Leuchtanordnung kann damit also auch bei gekrümmten Flächen des Fahrzeug-Innenverkleidungsteils zum Einsatz kommen.
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In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeug-Innenverkleidungsteils, wobei das Verfahren umfasst:
- – Bereitstellen eines Hintergrundes der optional geschäumt sein kann
- – Verkleben einer Dekorschicht mit dem Hintergrund nach vorherigem Aufbringen einer Klebeschicht auf den Hintergrund oder/und auf den Dekorschicht
- – Aufbringen einer leitfähigen transparenten Schicht als untere Elektrode
- – Aufdrucken einer Tinte mit dispergierten LEDs, welche die Trägerschicht der Leuchtschicht bildet
- – Aufbringen einer leitfähigen transparenten Schicht als obere Elektrode
- – Optional kann eine transparente Schutzschicht auf die obere Elektrode aufgebracht werden.
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Die LEDs können somit dispergiert in einer Tinte in den unterschiedlichsten Erscheinungsformen auf eine transparente leitfähige Schicht aufgesprüht, aufgemalt oder aufgedruckt werden und liegen dann im ausgehärteten Zustand als Trägerschicht vor, welche von einer weiteren transparenten leitfähigen Schicht abgedeckt wird.
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Vorzugsweise sind die untere und obere transparenten leitfähigen Schichten, transparente Kunststofffolien mit einer transparenten leitfähigen Oberfläche, zum Beispiel aus Indium Tinoxide (ITO) oder eine sehr dünne Metallschicht, zum Beispiel aus Silber. Die untere transparente leitfähige Schicht kann aber auch auf die Dekorschicht aufgesprüht, aufgemalt oder aufgedruckt werden. Ebenso kann die obere transparente leitfähige Schicht auf die die LEDs enthaltende Trägerschicht aufgesprüht, aufgemalt oder aufgedruckt werden.
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Wenn keine Spannung an den LEDs anliegt sind diese nicht sichtbar, da sie so klein sind, dass sie als Einzelteile mit bloßem Auge nicht zu sehen sind und die Leuchtschicht somit transparent ist. Somit werden Sie als Teil des Zierelements wahrgenommen.
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Üblicherweise wird eine leitfähige Folie mit dem Dekorschicht verklebt. Dazu wird eine transparente Klebeschicht auf die Dekorschicht und/oder auf die Folie angebracht.
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Der Hintergrund lässt sich formen um das Dekorelement als Zierelement an verschieden Orten des Fahrzeugs zu platzieren. Er dient zum Schutz des Dekorelements vor Verformung aufgrund von großer Wärmeeinwirkung und verschließt das Zierelement von der Rückseite. Zudem kann der Hintergrund auch eine Befestigungsstruktur für das Zierelement aufweisen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus die Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
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Es zeigen:
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1: Dekorstruktur in Seitenansicht
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2: perspektivische Ansicht der Dekorstruktur
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3: perspektivische Ansicht eines beleuchteten Innenverkleidungsteils
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4: perspektivische Ansicht eines unbeleuchteten Innenverkleidungsteils
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1 zeigt eine Leuchtschicht 11 als dünnen Film, welche aus einer Trägerschicht 1 besteht, in der die einzelnen LEDs 8 als Lichterzeugungsquellen aufgenommen sind. An der Oberseite des Trägerschicht 1 liegt eine leitfähige transparente Schicht 2 an, welche als Elektrode dient. An der Unterseite der Trägerschicht 1 liegt ebenfalls eine leitfähige transparente Schicht 3 an, welche als Elektrode dient. Die beiden leitfähigen Schichten 3 und 4 bilden somit eine Kathode und eine Anode und zusammen mit den in den in der Trägerschichtaufgenommenen LEDs die Leuchtschicht 11.
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Die aus die zwei leitfähige transparente Schichten 2, 3 und die Trägerschicht 1 gebildete Schicht wird somit als Leuchtschicht 11 hergestellt und kann dann als fertige Schicht an die Dekorschicht angebracht werden.
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In Verlängerung der leitfähigen Schichten 3, 4 ragt eine Schnittstelle 10 aus der Leuchtschicht 11 heraus. Daran wird eine nicht gezeigte Schaltung für die Stromversorgung angeschlossen, welche über Steuerungssignale gesteuert werden kann.
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Die Oberfläche 4 ist licht- und blickdurchlässig und deckt die Leuchtschicht 11 gegenüber dem Fahrzeuginnenraum 14 ab. Zwischen Oberfläche 4 und Leuchtschicht 11 kann optional teilweise eine transluzente Schicht aufgebracht sein. Zum Beispiel kann eine lichtdurchlässige Streufolie eingeklebt sein, um einen diffusen Lichteffekt zu erzeugen. Die Oberfläche 4 ist als lichtdurchlässiges kratzfestes Material ausgebildet.
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Die beiden leitfähigen Schichten 3, 4 sind nahezu transparent ausgebildet, da sie lediglich hauchdünne Metalldrähte beinhalten, welche nicht mit dem bloßen Auge sichtbar sind oder da sie eine transparente leitfähige Schicht enthalten, zum Beispiel eine ITO-Schicht.
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Da sich die Größe der dazwischenliegenden LEDs im Mikrometer Bereich bewegt, sind diese ebenfalls mit bloßem Auge nicht sichtbar. Durch die Verteilung der kleinen LEDs in der Trägerschicht kann man hindurch die Schicht eine sich hinten der Trägerschicht abgeordnete Dekorschicht sehen.
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Dadurch ist es möglich, ohne Trübungserscheinung oder optische Verzerrung durch die Leuchtschicht 11 hindurch zu blicken.
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Unterhalb der Leuchtschicht 11 befindet sich die von der Leuchtschicht 11 abgedeckte Dekorschicht 5. In einer Ausführungsform ist der Dekorschicht, der unbeleuchteten Dekorschicht 15 des Innenverkleidungsteils 13 optisch angepasst.
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Somit sieht ein Betrachter in Blickrichtung 16 durch die, die Schutzschicht ausbildende Oberfläche 4 und die Leuchtschicht 11 hindurch, direkt auf die darunter befindliche Dekorschicht 5, die in ihrem optischen Eindruck der daneben angeordneten Dekorschicht 15 entspricht. Somit gehen die beiden Dekorschichten 5, 15 optisch ineinander über, sofern die Leuchtschicht 11 nicht aktiviert ist. Das Vorhandensein der nicht aktivierten Leuchtschicht ist somit nicht erkennbar und beeinträchtigt nicht den Gesamteindruck des Innenverkleidungsteils 13.
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Zusammen bildet diese Schichtanordnung das Element 9 welches in einem Innenverkleidungsteil 13 eingepasst werden kann.
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Die Dekorschicht 5 ist über die Klebeschicht 7 mit dem Hintergrund 6 verbunden. Alternativ kann die Dekorschicht 5 die Oberfläche des Hintergrundes sein. Diese Oberfläche kann bearbeitet sein um ein Dekoreffekt zu erzielen. In dieser Ausführungsform befindet sich keine Klebeschicht zwischen Hintergrund und Dekorschicht.
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2 zeigt die einzelnen Schichten des Elements 9. Die transparente Oberfläche 4 liegt oberhalb der transparenten leitfähigen Schicht 2, welche zusammen mit der leitfähigen Schicht 3 die Trägerschicht 1 mit den darin befindlichen LEDs umgibt. Die beiden leitfähigen Schichten 3 und 4 dienen als Kathode und Anode zur Stromversorgung der LEDs 8.
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Zur besseren Veranschaulichung sind die LEDs 8 stark vergrößert dargestellt, jedoch erkennt man diese in Wirklichkeit nicht.
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Unterhalb der Leuchtschicht 11 ist der Hintergrund 6 des Innenverkleidungsteils 13 angeordnet.
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3 zeigt ein Innenverkleidungsteil 13 mit einem darin eingepassten Element 9, welches sich mittig über die gesamte Länge des Innenverkleidungsteils 13 erstreckt.
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In dem hier gezeigten Zustand ist das Element 9 bestromt, so dass die Leuchtschicht 11 leuchtet und sich klar von der benachbarten Dekorschicht 15 des Innenverkleidungsteils 13 abzeichnet.
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An der Seitenfläche 17 des Innenverkleidungsteils 13 ist das in die Aussparung 18 eingepasste Element 9 zu erkennen, dessen Oberfläche bündig mit der Oberfläche des Innenverkleidungsteils 13 ist. Somit besteht eine plane Fläche bestehend aus den beiden Dekorschichten 5, 15 über die gesamte Fläche des Innenverkleidungsteils 13.
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Unterhalb der Leuchtschicht 11 ist die Dekorschicht 5 des Elements 9 zu sehen, welche optisch an die Dekorschicht 15 des Innenverkleidungsteils 13 angepasst ist.
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Unterhalb der Dekorschicht 15 des Innenverkleidungsteils 13 und außerhalb der Aussparung 18 befindet sich der Hinter- oder Untergrund 6 des Innenverkleidungsteils 13, welcher bevorzugt aus einem aufgeschäumten Material besteht. An dem Hintergrund 6 sind Befestigungsmittel 12 angeformt, um das Innenverkleidungsteils 13 im Fahrzeuginnenraum zu befestigen.
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4 zeigt das Innenverkleidungsteil 13 mit dem Element 9 im unbeleuchteten Zustand. Aufgrund der Transparenz der Leuchtschicht 11 kann ein Betrachter in Blickrichtung 16 direkt auf die unter der Leuchtschicht 11 befindliche Dekorschicht 5 blicken. Die Dekorschicht 5 ist hierbei identisch zu der Dekorschicht 15 des Innenverkleidungsteils 13. Somit entsteht der Eindruck, dass das Innenverkleidungsteil 13 durchgehend mit einer einheitlichen Dekorschicht versehen ist. Zur Verdeutlichung der Einbaulage des Elements 9, ist dieses nach 4 noch umrissweise zu erkennen. In Wirklichkeit besteht der Eindruck einer ununterbrochenen Dekorfläche des Innenverkleidungsteils 13.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Trägerschicht
- 2
- leitfähige Schicht
- 3
- leitfähige Schicht
- 4
- Oberfläche
- 5
- Dekorschicht (von 9)
- 6
- Hintergrund
- 7
- Klebeschicht
- 8
- LED
- 9
- Element
- 10
- Schnittstelle (von 2 und 3)
- 11
- Leuchtschicht
- 12
- Befestigungsmittel
- 13
- Innenverkleidungsteil
- 14
- Fahrzeuginnenraum
- 15
- Dekorschicht (von 13)
- 16
- Blickrichtung
- 17
- Seitenfläche (von 13)
- 18
- Aussparung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014103938 A1 [0005, 0014]
- US 20150171289 A1 [0007, 0014]
