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CN111326085A - 可照亮的显示装置 - Google Patents

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CN111326085A
CN111326085A CN201911278701.0A CN201911278701A CN111326085A CN 111326085 A CN111326085 A CN 111326085A CN 201911278701 A CN201911278701 A CN 201911278701A CN 111326085 A CN111326085 A CN 111326085A
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Abstract

可照亮的显示装置(2)，包括用于光束(6)的发射(30)的光源(4)、用于光束(6)的接收和传递(32)的导体层(8)、至少一个用于光束(6)的接收和传递(34)的转运元件(10)、用于光束(6)的接收和沿着耦合输出方向(R)的耦合输出(36)的覆盖层(12)，其中，光源(4)布置在导体层(8)的端侧(14a)处而转运元件(10)如此地布置在覆盖层(12)与导体层(8)之间，使得可执行光束(6)由导体层(8)到转运元件(10)处的大致垂直于耦合输出方向(R)实现的传递，以便于通过导体层(8)间接经由转运元件(10)照亮覆盖层(12)。

Description

可照亮的显示装置
技术领域
本发明涉及一种可照亮的显示装置以及一种用于照亮显示装置的方法。
背景技术
经照亮的显示装置由现有技术已知。文献DE 10 2014 112 470 A1涉及一种用于机动车的装备件(或称为装饰件，即Ausstattungsteil)，带有载体、复合膜和光源。在此，复合膜布置在载体上且具有光导层、散射层和两个油漆层，从而由所述光源所产生的光束被耦合到所述复合膜中且所述装备件的可视侧借助于复合膜可被平面照亮。
文献DE 10 2016 204 622 A1涉及一种用于车辆的照亮装置，具有用于发射光束的光源、用于光束由光源在光导体层的上侧与下侧之间的导引的光导体层和用于发射光束的反射层，其中，光源被设计用于将光束发射到光导体层中且反射层相邻于光导体层布置在下侧之下。
文献DE 10 2015 203 971 A1涉及一种用于车辆的照亮装置，包括至少一个与光传输器件相连接的光发射器、部分透光的上层，其中，光传输器件大致是扁平的且包括带有至少一个光学结构的区域，该光学结构偏转光到上层的方向上。
文献US 5,856,855涉及一种照亮系统，包括带有出口面和大量端面的由光学透明材料构成的光波导体以及光源，该光源相对端面中的至少一者布置且经由其可将光耦合到光波导体的端面中。
在上述现有技术处尤其不利的是，待照亮的区域一般而言被直接背照明(hinterleuchtet)。这尤其可能引起，光导体上的故障导致不均匀的照亮且待照亮的符号或图像变得不以期望的程度可见。
发明内容
因此本发明的目的是至少部分消除上述缺点，尤其本发明的目的是使得一种可照亮的显示装置可供使用，其以简单且低成本的形式和方式确保可靠且高品质的照亮。
上述目的通过一种带有权利要求1的特征的装置以及一种根据权利要求9的方法来实现。另外的特征和细节由从属权利要求、说明书和附图得出。在此，关于根据本发明的装置所公开的技术特征同样结合根据本发明的方法适用且反之亦然，从而在公开内容方面各个发明方面的始终可相互参考。本发明的适宜的设计方案在从属权利要求中实施。
根据本发明的可照亮的显示装置包括用于光束的发射的光源、用于光束的接收和传递(或称为转递、即Weiterleitung)的导体层、至少一个用于光束的接收和传递的转运元件(或称为运送元件，即Überführungselement)以及用于光束的接收和沿着耦合输出方向的耦合输出(或称为耦合出，即Auskopplung)的覆盖层。此外，根据本发明的可照亮的显示装置的特征在于，光源布置在导体层的端侧处且转运元件如此地布置在覆盖层与导体层之间，使得可执行光束由导体层到转运元件处的大致垂直于耦合输出方向实现的传递，以便于通过导体层间接经由转运元件照亮覆盖层。
在此，具体的经照亮的显示装置可尤其被使用在机动车中。同样可能的是，显示装置还在其它领域中、例如在家庭应用中的开关、例如在住宅中的光开关或在工具或机器或类似物处的开关的情形中得到使用。
鉴于转运元件的布置，转运元件在此根据本发明不仅至少部分直接布置到覆盖层处而且至少部分直接布置到导体层处，尤其部分被插入或者集成到导体层中且以该方式结合光源的根据本发明的布置保障由光源所发射的光束由导体层到转运元件处的大致垂直传递的可能性且因此确保覆盖层通过导体层经由转运元件的间接照亮。
间接照亮在此被理解为光束经由此处以转运元件形式构成的运送器的转发。优选地，可照亮的显示装置在此如此构造，使得在最上面布置覆盖层且在该覆盖层之下布置有导体层。在覆盖层与导体层之间，此外(优选至少部分被集成到导体层中)布置有至少一个转运元件。显然，除了一个转运元件之外还可布置多个、优选大量转运元件在具体的可照亮的显示装置内。同样地，在可照亮的显示装置内还可设置有多个导体层，其然后以有利的方式直接彼此相叠地布置。
根据本发明的耦合输出方向具体地被理解为由光源所发射的光束从覆盖层中耦合输出或者离开的方向。
在本发明的情况中在此如下被看出，借助于根据本发明的可照亮的显示装置、尤其通过光束由导体层到至少一个转运元件处的大致垂直于耦合输出方向(R)实现的传递以简单且低成本的形式和方式确保高品质的、尤其特别均匀的照亮。
鉴于特别多侧式的可照亮的显示装置可根据本发明设置成，覆盖层以至少一个键帽的形式构成，其优选使得输入过程成为可能。优选地，覆盖层以多个、尤其大量键帽的形式构成。在此，键帽优选地具有透明的和不透明的区域，其中，透明的区域有利地以显示元件、例如符号、字母或数字或类似物形式构成。在此，覆盖层优选可以塑料形式、尤其至少部分由聚对苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯或类似物构成。在此，透明的区域可优选借助于化学反应、例如蚀刻方法或以激光照射的形式或类似的被加工到覆盖层中。
鉴于可照亮的显示装置的简单且低成本的以及节省能量的照亮，根据本发明此外可设置成，光源以LED形式构成。在此，LED可有利地至少部分由第四或第五主族的元素、尤其至少部分由元素镓和/或硅构成。优选地，光源在此可发射某一波长范围的光、尤其在610-760nm 和/或590-610nm和/或570-590nm和/或500-570nm和/或450-500nm 和/或400-450 nm的范围中的光。此外优选可设置成，设置有多于一个、优选多个LED，其然后优选发射不同波长范围的光、尤其不同颜色的光。例如，每个导体层可设置有至少一个LED，其然后优选相应地发射不同颜色的光。此外，所使用的LED的专门的设计方案可被专门地匹配于相应的要求。因此，所使用的LED可例如以DIP-LED和/或SMD-LED和/或高功率LED和/或COB-LED和/或OLED和/或类似物的形式构成，其中，不同形式设计的LED的组合也是可想像的。
在特别小结构且紧凑的布置的情况中此外可设置成，导体层以薄膜光导体的形式构成。薄膜光导体基于其柔性的结构此外确保具体的显示装置的特别多侧式的形状设计。鉴于简单的结构和光到导体层中的有效耦合，此外可设置成，导体层包括用于光束耦合的侧面的脱耦点。
尤其地在具体的可照亮的显示装置以额外的输入装置形式的实施的情况中，可想象的是，转运元件以键柱的形式构造成。在此，转运元件以键柱的形式的实施方案尤其在显示和输入装置的优选带有按键所构成的组合中以如下方式确保了紧凑且节省空间的结构，即，总归设置的键柱可承担根据本发明所设置的传递光束到覆盖层处的目的。为此，转运元件可优选同样由塑料构成，尤其带有高光导率的塑料、例如玻璃纤维材料、聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯或类似物。
在特别小结构且紧凑的布置的情况中此外可设置成，设置有用于电压供应和电流引导的电路板。除了具体的显示装置的电压供应和电流引导之外，电路板还可设置用于具体的显示装置的各个部件的机械固定。为此，电路板于是有利地在最下面设计为底部元件或类似物。
鉴于特别有效且低损耗的照亮，此外可设置成，设置有反射层，其中，反射层至少部分直接布置到导体层和/或转运元件处。在此，反射层尤其被设置用于散射光的反射，反射层相应地反射且因此再次传递到导体层处和/或到转运元件处。为了在此使得散射光的有效返回成为可能，反射层在此优选布置在电路板与导体层和/或转运元件之间。作为材料在此尤其可使用具有特别高的光反射率的材料。在此尤其可设置成，反射层的材料被匹配于所使用的光源(或多个)。因此可例如确保，所使用的材料在由光源所发射的波长范围中具有特别高的反射率。
根据具体的布置，导体层和/或转运元件优选具有用于光束的传递的转运区域，其中，转运区域布置在导体层与转运元件之间的分界面处。在此，布置在导体层与转运元件之间的分界面处的转运区域优选呈圆柱形地构成且均匀地围绕转运元件(或多个)分布。
鉴于所发射的光的可控制的引导和与此相联系的均匀的且密集的照亮，根据本发明此外可设置成，设置有用于光束的引导的射束导引装置。在此，射束导引装置可例如以不透光的覆盖片或涂层、标记或类似的构造成且优选地布置在转运区域中。在此，射束导引装置的布置尤其在带有两个或多于两个优选直接彼此相叠布置的导体层的实施方案的情况中是有意义的。在这样的实施方案的情况中，借助于电流引导装置可尤其实现颜色编码或者照亮分离，在其中两个或多个彼此相叠布置的导体层以相应不同颜色的LED被照亮且到在各个转运区域处的转运元件中的射束(或称为照射，即Strahlung)的耦合通过射束导引装置的布置来调节。以该方式可在不布置单独的LED在各个转运元件处的情形中实现颜色编码或者照亮分离。
同样地，本发明的对象此外是机动车，其包括先前所描述的可照亮的显示装置。
此外，用于可照亮的显示装置的照亮的方法也是本发明的对象。在此，具体的方法包括借助于光源发射光束、借助于导体层接收和传递光束到至少一个转运元件处、借助于至少一个转运元件接收和传递光束到覆盖层处以及借助于覆盖层接收和沿着耦合输出方向(R)耦合输出光束的步骤。在此，用于可照亮的显示装置的照亮的具体方法的特征在于如下，即，光束到至少一个转运元件处的传递大致垂直于耦合输出方向(R)实现，以便于通过导体层间接经由转运元件照亮覆盖层。因此，根据本发明的方法带来与已详细地关于根据本发明的可照亮的显示装置所描述的相同的优点。在所发射的光的可良好控制的引导和与此相联系的均匀且密集的照亮的情况中，根据本发明此外可设置成，光束仅经由布置在导体层与转运元件之间的分界面处的转运区域被耦合输出且被传递到转运元件处。在此，光的相应经控制的耦合输出和传递可尤其经由布置在导体层与转运元件之间的分界面处的先前所描述的用于光束的引导的射束导引装置实现。经由射束导引装置具体还可以如下方式实现颜色编码或者照亮分离，即，不同颜色的LED的光被相应地传递。
附图说明
本发明的另外的优点、特征和细节由下面的描述得出，在其中在参照附图的情形下详细描述了本发明的实施例。在此，在权利要求书中和在说明书中所提及的特征可相应单独地或以任意组合地对于本发明而言重要的。
其中：
图1 显示了根据第一实施例的根据本发明的可照亮的显示装置沿着纵截面的截面视图的示意性图示，
图2 显示了朝向根据图1的根据本发明的可照亮的显示装置的下面部分的顶视图的示意性图示，
图3 显示了根据图1的根据本发明的可照亮的显示装置的上面部分的截面视图的示意性图示，
图4 显示了根据第二实施例的根据本发明的可照亮的显示装置的部分的截面视图的示意性图示，
图5 显示了用于可照亮的显示装置的照亮的根据本发明的方法的各个步骤的示意性图示。
在附图中，对于相同的技术特征而言使用相同的附图标记。
附图标记列表
2 可照亮的显示装置
4 光源
6 光束
6a 第一种颜色的光
6b 第二种颜色的光
8 导体层
10 转运元件
12 覆盖层
14 侧
14a 端侧
14b 上侧
16 反射层
18 电路板
20 转运区域
22 分界面
24 射束导引装置
28 定向
28a 打开的定向
28b 闭合的定向
30 发射光束
32接收和传递光束
34 接收和传递光束
36 接收和耦合输出光束
R 耦合输出方向。
具体实施方式
图1显示了根据第一实施例的根据本发明的可照亮的显示装置2沿着纵截面的截面视图的示意性图示。在此，可照亮的显示装置2包括用于光束6的发射30的光源4、用于光束6的接收和传递32的导体层8、此时三个并排布置的用于光束6的接收和传递34的转运元件10以及用于光束6的接收和沿着耦合输出方向R的耦合输出36的覆盖层12。覆盖层12此时以三个并排布置的键帽形式构成，其相应地具有透明区域9，该区域例如可以显示元件、例如符号、字母、数字或类似的形式构成。在此，覆盖层12可尤其以塑料、例如聚对苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸丁二酯或聚碳酸酯或类似的形式构成。此外，根据本发明的可照亮的显示装置2包括布置在导体层8下方的反射层16以及布置在反射层16下方的电路板18。在此，反射层16尤其设置用于散射光的反射，其通过反射层16可被相应地反射且因此可被再次传递到导体层8处且/或到转运元件10(或多个)处，以便于确保光源4的有效的充分利用。作为材料在此可尤其使用具有特别高的光反射率的材料。在此可尤其设置成，反射层16的材料被匹配于所使用的光源4(或多个)且因此在由光源4所发射的波长范围中具有优选特别高的反射率。此外，具体的电路板18用于尤其光源4的电压供应和电流引导。除了具体的显示装置2的电压供应和电流引导之外，电路板18还可设置用于显示装置2的各个部件的机械固定。
鉴于带有布置在导体层8的端侧14a处的光源4的可照亮的显示装置2的根据本发明的布置和转运元件10在覆盖层12与导体层8之间的布置，此时可能的是，执行光束6由导体层8到转运元件10处的大致垂直于耦合输出方向R实现的传递，以便于通过导体层8间接经由转运元件10照亮覆盖层12。鉴于根据本发明间接实现的经由转运元件10的照亮，尤其可能的是，确保具体可照亮的显示装置2的高品质的、尤其均匀的照亮。
图2显示了朝向根据图1的根据本发明的可照亮的显示装置2的下面部分的顶视图的示意性图示。在此，具体的可照亮的显示装置2的下面部分包括导体层8以及至少部分被集成到导体层8中的转运元件10。在此，此时呈圆柱形构造的转运元件10和/或导体层8包括布置在导体层8与转运元件10之间的分界面22处的转运区域20，在其中实现光束6由导体层8到转运元件10处的传递。在此，由两个优选构成LED的光源4在垂直于上侧14b布置的端侧14a处被耦合到导体层8中的光束6(在转运区域20处发生到转运元件10处的传递之前)有利地首先均匀分布到导体层8上，从而使得导体层8的结构性故障不导致，可照亮的显示装置2的各个元件不均匀地被照亮。
图3显示了根据图1的根据本发明的可照亮的显示装置2的上面部分的截面视图的示意性图示。在此，此时以三个并排布置的键帽形式构成的覆盖层12(如已在上面所描述的那样)相应地包括透明的区域9，其可优选以符号、字母、数字或类似的形式构成且可相应地通过由光源4所发射的光经由转运元件10的传递被照亮。
图4显示了根据第二实施例的根据本发明的经照亮的显示装置2的部分的截面视图的示意性图示。在此，根据第二实施例的可照亮的显示装置2额外地包括布置在转运区域20中的用于引导经由光源4所发射的光束6的射束导引装置24。在此，流导引装置24可处在相对转运元件10被打开的状态28a中或在相对转运元件10关闭的状态28b中，从而经由流导引装置24的该布置和专门的实施方案可实现光束6的可控制的引导。在此，流导引装置24可例如以不透光的覆盖薄膜、涂层、油漆或类似物形式构造成。结合不同颜色的光源4的布置，在此此外例如第一种颜色6a的光和第二种颜色6b的光可被入射到两个或多于两个彼此相叠布置的导体层8中且借助于流导引装置24可选地在转运区域20中被耦合输出且被传送到布置在该处的转运元件10处，从而以该方式可在不布置大量单独的光源4的情形中实现颜色编码或者照亮分离。
图5显示了根据本发明的用于照亮可照亮的显示装置2的方法的各个步骤的示意性图示。
在根据本发明的方法的情况中，在此首先实现借助于光源4发射30光束6(在在紧接其的步骤中借助于优选薄膜光导体的形式构成的导体层8实现接收和传递32光束6到至少一个转运元件10处之前)。
在接收和传递32光束6到至少一个转运元件10处之后，在根据本发明的方法的第三步骤中实现借助于至少一个具体的转运元件10接收和传递34光束6到覆盖层12处。
紧接着，在具体方法的第四步骤中设置借助于覆盖层12接收和沿着耦合输出方向R耦合输出36光束6。
根据该具体方法，在此实现光束6到至少一个转运元件10处大致垂直于耦合输出方向R的传递32，以便于通过导体层8间接经由转运元件10照亮覆盖层12。
在由光源(或多个)4所发射的光6的可良好控制的引导和与此相联系的均匀的密集的照亮的情况中，根据本发明可设置成，光束6仅在在导体层8与转运元件10之间的分界面22处布置的转运区域20处被耦合输出且被传递到转运元件10处。在此，光的相应经控制的耦合输出和传递32可尤其经由布置在转运区域20中的用于引导光束6的射束导引装置24实现，经由其具体地还可实现颜色编码或者照亮分离。
借助于具体的可照亮的显示装置2或者借助于具体的用于可照亮的显示装置2的照亮的方法，如下是尤其可能的，即，以简单且低成本的形式和方式确保显示装置2的高品质的照亮、尤其均匀密集的照亮。

Claims (10)

1.可照亮的显示装置(2)，包括
- 用于光束(6)的发射(30)的光源(4)，
- 用于所述光束(6)的接收和传递(32)的导体层(8)，
- 至少一个用于所述光束(6)的接收和传递(34)的转运元件(10)，
- 用于所述光束(6)的接收和沿着耦合输出方向(R)的耦合输出(36)的覆盖层(12)，
其特征在于，
所述光源(4)布置在所述导体层(8)的端侧(14a)处且所述转运元件(10)如此地布置在所述覆盖层(12)与所述导体层(8)之间，使得可执行所述光束(6)由所述导体层(8)到所述转运元件(10)处的大致垂直于所述耦合输出方向(R)实现的传递，以便于通过所述导体层(8)间接经由所述转运元件(10)照亮所述覆盖层(12)。
2.根据权利要求1所述的可照亮的显示装置(2)，其特征在于，所述覆盖层(12)以至少一个键帽的形式构成。
3.根据权利要求1或2所述的可照亮的显示装置(2)，其特征在于，所述光源(4)以LED形式构成。
4.根据前述权利要求中任一项所述的可照亮的显示装置(2)，其特征在于，所述导体层(8)以薄膜光导体的形式构成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的可照亮的显示装置(2)，其特征在于，所述转运元件(10)以键柱的形式构成。
6.根据前述权利要求中任一项所述的可照亮的显示装置(2)，其特征在于，所述电路板(18)设置用于电压供应和电流引导。
7.根据前述权利要求中任一项所述的可照亮的显示装置(2)，其特征在于，设置有反射层(16)，其中，所述发射层(16)至少部分直接布置到所述导体层(8)和/或所述转运元件(10)处。
8.根据前述权利要求中任一项所述的可照亮的显示装置(2)，其特征在于，所述导体层(8)和/或所述转运元件(10)具有用于所述光束(6)的传递的转运区域(20)，其中，所述转运区域(20)布置在所述导体层(8)与所述转运元件(10)之间的分界面(22)处。
9.根据前述权利要求中任一项所述的可照亮的显示装置(2)，其特征在于，设置有用于所述光束(6)的引导的射束导引装置(24)。
10.用于照亮可照亮的显示装置(2)的方法，包括如下步骤：
-借助于光源(4)发射(30)光束(6)，
-借助于导体层(8)接收和传递(32)所述光束(6)到至少一个转运元件(10)处，
-借助于所述转运元件(10)接收和传递(34)所述光束(6)到覆盖层(12)处，
-借助于所述覆盖层(12)接收和沿着耦合输出方向(R)耦合输出(36)所述光束(6)，
其特征在于，
大致垂直于所述耦合输出方向(R)实现所述光束(6)到至少一个转运元件(10)处的传递(32)，以便于通过所述导体层(8)间接经由所述转运元件(10)照亮所述覆盖层(12)。
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