CN208306486U - 显示器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种显示器，包含：由对可见光透明的基体材料制成的材料层(1)，其中，材料层(1)有朝向观看者的第一主平面(16)和背离观看者的第二主平面(18)以及至少一个连接第一主平面(16)和第二主平面(18)的端面(17)；至少一个设置在第二主平面(18)侧面上的显示屏(5a,5b)，用于让观看者通过材料层(1)进行查看；发光元件(13)，其光线(2)通过端面(17)连接到材料层(1)中；该显示器的特征在于该材料层(1)的基体材料中嵌有散射中心(15)。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种汽车用的集成了空间照明装置的显示器。
背景技术
汽车内使用的空间照明装置或者说环境照明灯，为的是在昏暗的情况下帮助乘员在车内辨别方向。这里通常使用光强度低的照明装置和/或者间接照明装置，照亮驾驶员的周围，例如车门内饰板、中控台或仪表板区域。这么做的目的是，为驾驶员提供视觉指向辅助，同时光源本身或者车舱表面反射的光又不会使驾驶员眩目。例如，设计用于照亮车舱脚部空间的照明装置。优先使用能帮驾驶员找到操作元件的空间照明装置，例如使用环绕旋钮的照明装置、所谓的光环照明，或者能标记出触敏输入表面界线的照明装置。到目前为止，这种空间照明装置在设计上都是分离的，独立于汽车制造中的功能性照明。但汽车制造通常追求的是高集成密度，以减少结构空间和重量，尤其是出于节能的目的。
在这一背景下，存在对以下解决方案的需求：具有更高集成密度的带空间照明装置的显示器。具有具体实施例的显示器解决了这一任务。同样有利的使用方式为使用方式具体实施例的对象。有利的设计方案为具体实施例的对象。应注意，具体实施例中所列的各项特征可以按任意的技术合理的方式彼此组合，阐述实用新型的其它设计方案。说明内容，尤其是配合使用图形的说明内容进一步说明了实用新型的特征和具体内容。
实用新型内容
本实用新型涉及的显示器具有一层对可见光透明的基体材料。该材料层有一个朝向观看者的第一主平面，例如重力场中的上主平面，还有一个背离观看者的第二主平面，例如重力场中的下主平面。该层至少有一个连接第一和第二主平面的端面。例如，可以将它理解成与第一主平面垂直的端面。例如，这个层可以是一块平面平行的板。根据实用新型要求，在第二主平面一侧，例如在层的下方布置有一个显示屏，并且观看者要能够透过材料层看到显示屏，例如看到由显示屏显示的符号。显示屏这个概念要作广义上的解释，例如它包括可灵活控制的电子显示屏(例如电子像素矩阵显示屏，首选真空荧光、LCD或OLED显示屏)，以及简单的背光图标显示屏，通过照亮面罩或者投影的方式使背光毛玻璃上的图标可见。
此外，根据实用新型要求，还设置有发光元件，例如发光二极管，并且发光元件的位置经过设计，使得其光线可以通过端面连接到材料层中。例如，端面和发光元件之间设置光导体。优先让发光元件与端面相邻，其主发射方向对准端面。
根据实用新型要求，层的基体材料内嵌入了散射中心。优选设计方法是，散射层至少嵌入到材料层与显示屏相邻的区域，例如直接布置在显示屏上方。例如可以将散射中心理解成基体材料内可以产生影响的异体，例如可以在基体材料内引起偏转、光传播的异体。技术人员有责任进行几次试验，根据发光元件的发光二极管选择合适的散射中心堆积密度，让发光元件通过端面连接的光线的散射可以被眼睛看到，同时材料层上不出现可感受到的干扰性的阴暗，妨碍其下显示屏的可见性。由于根据实用新型要求，材料层被用于产生散射光，也就是产生空间照明光线(也被称为环境照明光)，同时也用于保护显示屏，因此可以节省构件、结构空间和重量。
在另一个优选设计方案中，该基体材料上有一块玻璃，例如硅酸盐玻璃(最好是硼硅玻璃)，使得材料层特别耐用结实。在另一个设计方案中，该基体材料有一个或者多个塑料，最好是一个或多个聚合物，优选热塑性聚合物，例如聚碳酸酯；聚甲基丙烯酸酯，例如聚甲基丙烯酸甲酯；聚烯烃，例如聚乙烯和聚丙烯；聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二酯和聚苯二甲酸乙二醇酯、醋酸纤维、聚氯乙烯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物或者这些材料的化合。使用塑料就得到了一种减重的设计方案。
在一个优选的变体方案中，散射中心由嵌入材料层中的散射颗粒构成，散射中心带有氧化铝、二氧化钛、二氧化锆、氧化硅、氧化锌、氧化铟锡、氧化锡或者这些材料的组合。在一个优选的可选方案中，散射中心由敞开的或封闭的(优选封闭的)细孔构成。
在另一个优选的变体方案中，散射颗粒由塑料构成，例如热塑性聚合物，优选聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酯或其组合。
光散射颗粒占材料层的重量百分比最好为0.01至10，优选0.01至1的范围。在一个优选的变体方案中，散射中心(例如散射颗粒)和基体材料的可见光折射率相差不大。相差不大要理解为，差值处于0.010至0.122的数值范围内，最好是在0.010至0.030范围内。
散射中心的平均直径(数值平均)最好是10nm至20pm，优选70nm至1pm，100nm至400nm则更佳。
材料层和显示屏之间最好设置一个结构化的(优选微结构化的)接触面，以增强对穿过散射中心散射的光线的背反射，从而提高空间照明效果。
在一个优选的变体方案中，材料层和显示屏之间设置了一个阻挡层，例如半透明和/或者有色材料制成的阻挡层，以利于尽量让观看者看不到关闭状态下的布置于材料层下面的显示屏。
材料层和显示屏之间最好设计一个气隙，优先设计在材料层和吸收层之间。
为了提高照明效果，材料层要有另外一个端面，端面上有一个反射层，以便通过端面上的反射提高散射中心上的散射效果。
此外，本实用新型还涉及根据实用新型要求的、采用之前所述设计方案的显示器在汽车中的使用。例如布置在汽车中控台中的显示器。
附图说明
下面将根据以下图形对本实用新型作进一步的阐释。这些图形在此仅作范例，仅体现了优选的实施方案。图形内容为：
图1是根据实用新型要求的显示器的一个实施形式的截面；
图2是根据实用新型要求的显示器的另一实施形式的截面。
具体实施方式
图1显示的是根据实用新型要求的显示器的第一实施形式。它具有一个整体透明的材料层1。该材料层1具有一个朝向未显示出的观看者的第一主平面16和一个背离观看者的第二主平面18，还有至少一个连接第一16和第二主平面18的端面17。在与端面17相邻的位置上有一个发光元件13，例如一个LED灯，其光线2通过端面17连接到材料层1 中。在材料层1剩余的端面，尤其是在相对的端面19上有一个具有反射性的金属涂层3，以减少从材料层1射出的光线。材料层1主要由透明的热塑性塑料制成。材料层1中与主平面16平行的方向上嵌入了大致均匀的散射颗粒15作为散射中心，这样可产生强度较低的散射光，通过主平面16从材料层1射出，照亮汽车车舱内部，此外在环境光线不足，例如汽车夜间行驶时散射中心15上可见的反射光还可为观看者标记出材料层1的范围。材料层1下方，即材料层1背离观看者的一面上设置了一个电子像素矩阵显示屏5a和一个功能显示屏5b。观看者可通过材料层1看到这些显示屏的显示面。因此，材料层1除了可产生空间照明光线之外，还用作显示屏5a、5b的保护层。显示屏5b有一个光源14、一个附属的光槽7以及一个带有遮盖件让功能图标可见的散射层8。材料层1和显示屏5a、5b之间设计了一个半透明的阻挡层4，以便在显示屏5a、5b关闭时尽量让观看者看不到这些显示屏。在半透明层4和材料层1之间与材料层1邻接的位置有一个电极结构12，用于对材料层1的主平面16上的接触进行位置解析检测。如上所述，散射颗粒15所产生的散射光有助于观看者判断用于对触控输入进行位置解析的、被材料层1的边界所界定出的输入区的范围。电极结构12和半透明阻挡层4之间有一个伸长的气隙9。
图2显示的是另外一个根据实用新型要求的显示器的结构。它同样具有一个整体透明的材料层1。该材料层1具有一个朝向未显示出的观看者的第一主平面16和一个背离观看者的第二主平面18，还有至少一个连接第一16和第二主平面18的端面17。在与端面17相邻的位置上有一个发光元件13，例如一个LED灯，其光线2通过端面17连接到材料层1 中。在材料层1剩余的端面，尤其是在相对的端面19上有一个具有反射性的金属涂层3，以减少从材料层1射出的光线。材料层1主要由硼硅玻璃制成。材料层1中与主平面16 平行的方向上嵌入了大致均匀的散射颗粒15作为散射中心，这样可产生强度较低的散射光，通过主平面16从材料层1射出，照亮汽车车舱内部，此外在环境光线不足，例如汽车夜间行驶时散射中心15上可见的反射光还可为观看者标记出材料层1的范围。材料层1下方，即材料层1背离观看者的一面上设置了一个电子像素矩阵显示屏5a和一个功能显示屏 5b。观看者可通过材料层1看到这些显示屏的显示面。因此，材料层1除了可产生空间照明光线之外，还用作显示屏5a、5b的保护层。显示屏5b有一个光源14、一个附属的光槽 7以及一个带有遮盖件让功能图标可见的散射层8。在这一实施形式中，材料层1和显示屏 5a、5b之间也设计了一个对可见光半透明的阻挡层4，以便在显示屏5a、5b关闭时尽量让观看者看不到这些显示屏。例如，对可见光半透明的阻挡层4可以是一个金属涂层。在半透明层4和材料层1之间与材料层1邻接的位置有另外一个透明层10，设置在与主平面18 邻接的位置上且与材料层1粘连。透明层10和半透明阻挡层4之间有一个伸长的气隙9。透明层1和另外的透明层10之间有一个微结构化的接触面。
Claims (26)
1.显示器，具有：
由对可见光透明的基体材料制成的材料层(1)，并且该材料层(1)具有朝向观看者的第一主平面(16)和背离观看者的第二主平面(18)，还有至少一个连接第一主平面(16)和第二主平面(18)的端面(17)；
至少一个设置在第二主平面(18)侧面上的显示屏(5a,5b)，用于让观看者通过材料层(1)进行观察；
发光元件(13)，其光线(2)通过端面(17)连接到材料层(1)中；
其特征在于：
该材料层(1)的基体材料中嵌入了散射中心(15)。
2.根据权利要求1所述的显示器，其中，基体材料具有玻璃。
3.根据权利要求2所述的显示器，其中玻璃是硅酸盐玻璃或硼硅玻璃。
4.根据权利要求1所述的显示器，其基体材料有一个或者多个塑料。
5.根据权利要求4所述的显示器，所述塑料是一个或多个聚合物。
6.根据权利要求5所述的显示器，所述一个或多个聚合物是热塑性聚合物。
7.根据权利要求6所述的显示器，所述热塑性聚合物是聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚烯烃、聚酯、醋酸纤维、聚氯乙烯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物或者这些材料的组合。
8.根据权利要求7所述的显示器，所述聚甲基丙烯酸酯是聚甲基丙烯酸甲酯。
9.根据权利要求7所述的显示器，所述聚烯烃是聚乙烯、聚丙烯。
10.根据权利要求7所述的显示器，所述聚酯是聚对苯二甲酸乙二酯、聚苯二甲酸乙二醇酯。
11.根据权利要求1-2任一项所述的显示器，其散射中心(15)由散射颗粒构成，带有氧化铝、二氧化钛、二氧化锆、氧化硅、氧化锌、氧化铟锡、氧化锡或者这些材料的组合。
12.根据权利要求1所述的显示器，其散射中心(15)由塑料散射颗粒构成。
13.根据权利要求12所述的显示器，所述塑料散射颗粒是热塑性聚合物。
14.根据权利要求13所述的显示器，所述热塑性聚合物是聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酯或其组合。
15.根据权利要求1所述的显示器，散射颗粒占材料层的重量百分比为0.01至10。
16.根据权利要求1所述的显示器，散射颗粒占材料层的重量百分比为0.01至1。
17.根据权利要求1所述的显示器，其散射中心(15)和基体材料的可见光折射率的差值介于0.010至0.122。
18.根据权利要求1所述的显示器，其散射中心(15)和基体材料的可见光折射率的差值处于0.010至0.030的范围内。
19.根据权利要求1所述的显示器，其散射中心(15)的平均直径为10nm至20pm。
20.根据权利要求1所述的显示器，其散射中心(15)的平均直径为70nm至1pm。
21.根据权利要求1所述的显示器，其散射中心(15)的平均直径为100nm至400nm。
22.根据权利要求1所述的显示器，在材料层(1)和显示屏(5a,5b)之间有一结构化的接触面(11)。
23.根据权利要求1所述的显示器，在材料层(1)和显示屏(5a,5b)之间有一对可见光半透明的阻挡层(4)。
24.根据权利要求1-2任一项所述的显示器，在材料层(1)和显示屏(5a,5b)之间设计有气隙(9)。
25.根据权利要求23所述的显示器，在材料层(1)和半透明的阻挡层(4)之间设计有气隙(9)。
26.根据权利要求1-2任一项所述的显示器，其材料层(1)还有另一端面，端面上有一反射层(3)。
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