用于车辆的显示装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于车辆，特别是机动车辆的显示装置。


背景技术：

2.显示装置在汽车领域是众所周知的。这样的装置向用户提供与控制部件 (例如按钮)相关联的一个或多个显示区域。特别地，显示区域允许在致动控 制部件之后，例如通过改变所显示的图形来指示车辆中的装置的状态。由于为 了降低控制和显示装置的成本，显示区域通常具有简单的设计，因此通过在与 控制部件致动之前显示第一个图形的区域不同的区域中显示不同的图形来改 变所显示的图形。此外，显示的图形在视觉上是简单的，质量较低。
3.然而，由于可用于显示区域的空间减小，车辆乘客舱中控制和显示装置的 大量增加也造成了问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种用于车辆的显示装置，其不具有现有技术的缺 点。
5.为此，本发明提供一种用于车辆的显示装置，其中叠加有：
6.‑
第一透明或半透明层，其包括至少一个三维图形；
7.‑
第二电子层，其包括至少一个第一光源和至少一个平面图形，平面图形 对应于第一层的三维图形的二维投影，三维图形的轮廓与平面图形的轮廓对 齐，使得第一光源配置成照亮平面图形和三维图形；
8.其中，至少一个第二光源布置成与第一光源成角偏移，以照亮三维图形的 轮廓，优选地不照亮平面图形。
9.因此，可以在显示区域上显示图形，同时向人眼提供空间印象。因此，可 以在有限的空间内以改进的视觉渲染来显示信息。
10.根据优选实施例，根据本发明的装置单独或组合具有以下特征中的一个或 多个：
11.‑
显示装置还包括面向第二层的第一面的第三层，所述第一面与第二层的 第二面相对，所述第二面面向第一层，所述第三层被成形为引导第一光源发射 的光穿过平面图形(34)；
12.‑
第三层包括包围透明区域的反射界面，该反射界面优选具有大于80％的 反射率；
13.‑
第二光源被设置为围绕三维图形垂直于第一光源；
14.‑
第一层包括多个三维图形；和
15.‑
第二层包括多个平面图形和优选的多个第一光源，每个平面图形在垂直 于所述平面图形的方向上与相关联的三维图形对齐，第一光源或多个第一光源 视情况而定，布置成照亮数个平面图形和相关联的三维图形；
16.‑
至少两个第一光源配置成照亮相同的平面图形和相关联的三维图形；
17.‑
第三层包括多个透明区域，每个透明区域被反射材料包围，至少两个第 一光源配置成照亮相同的平面图形和相关联的三维图形，其适于照亮相同的透 明区域。
18.根据另一方面，提供了一种用于制造显示设备的方法，包括：
19.‑
提供称为“第二层”的电子层，包括第一光源、垂直于第一光源布置的 第二光源以及至少一个平面图形，
20.‑
在所述第一光源的一侧注入能够引导第一光源发射的光穿过平面图形 的透明区域，
21.‑
在所述第一光源的相对侧注入第一半透明层，以及
22.‑
在第一层中，激光雕刻三维图形，使得所述三维图形的轮廓与平面图形 和由第一光源(32)发射的光线对齐。
23.该方法还可包括：
24.‑
注入反射界面以形成第三层，透明区域被反射界面覆盖。
25.根据另一方面，提出了一种包括如上所述的显示装置的车辆。
附图说明
26.通过阅读下面详述的描述和分析附图，其他特征、细节和优点将变得显而 易见，其中：
27.图1示出了显示装置的示例性实施例。
28.图2示出了用于制造图1的显示装置的方法中的一系列步骤。
具体实施方式
29.在各种附图中，相同的附图标记表示相同或相似的元件。为简洁起见，在 附图中仅表示有助于理解所描述的实施例的那些元件，并在下面详细描述。
30.在下面的描述中，当提及绝对位置限定，如术语“前”、“后”、“上”、“下”、
ꢀ“
左”、“右”等，或相对限定，如术语“之上”、“之下”、“更上”、“更下”等， 或方位限定，如“水平”、“垂直”等，除非另有规定，这些都是参考图形的方 向。
31.图1在剖面图中示意性地示出了用于车辆，特别是用于机动车的显示装置 10。显示装置10旨在固定在车辆的乘客舱中，特别是在扶手、仪表板或车辆 的门板上。
32.这里的显示装置10包括对用户可见的显示界面12。显示装置10与控制 部件组(例如以触摸敏按钮的形式)相关联。
33.显示界面12允许用户查看图形。例如，这些图形对应于打开门的指示灯。 例如，当车门打开时，打开车门指示灯以绿色点亮，当车门关闭时，打开车门 指示灯以红色点亮。根据另一个示例，例如，指示灯仅在车门关闭时以红色亮 起。因此，在此示例中，使用相同的图形来显示若干信息项，即“门关闭”状 态或“门打开”状态。
34.图1的显示装置具有第一层20和第二层30。第一层20包括显示界面12。 第一层20还包括至少一个三维图形22。三维图形22是位于第一层20内(换 句话说，位于该第一层20的主体内)的三维图形表示(或图标)。三维图形 22可以是在第一层20内在其材料中激光雕刻所形成。三维图形22随后从显 示界面12可见，并且表面的连续性没有中断，同时布置在第一层20内的某个 深度处。图1的示例示出了两个三维图形22。然而，第一层20可以包括一
个 或多个三维图形22，同时保持描述内容不变。
35.此外，第一层20是透明或半透明的，使得三维图形22对用户可见。“透 明”被理解为意味着第一层20允许光通过，使得三维图形22通过第一层20 清晰可见。例如，第一层20由pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)或聚碳酸酯制成。
36.在所示的示例中，第二层30与第一层20相邻。更具体地，第二层30布 置在第一层20之下。第二层30更具体地与显示界面12相对。在图1的示例 中，第二层30包括第一面39和与第一面39相对的第二面38，第二面38朝 向第一层20。
37.第二层30是最初透明的电子层，其上添加了照亮图形所需的电子元件。 具体地，第二层30包括一个或多个第一光源32和一个或多个平面图形34。 图1的示例示出了两个平面图形34。然而，第二层30可以包括一个或多个平 面图形34，同时保持描述内容不变。在没有第二层30的照明的情况下，它是 不透明的，这意味着在没有照明的情况下具有均匀的外观。
38.每个平面图形34对应于第一层20中存在的三维图形22的二维投影。更 具体地说，平面图形34在三维图形22下方垂直对齐，使得平面图形34在垂 直方向上对应于三维图形22的轮廓。“垂直”应理解为垂直于平面图形34的 方向。平面图形34被墨层覆盖，墨层使得当不被光源照明时是不可见的，而 当被光源照明时是可见的。
39.图1示出平面图形34布置在第一面39上。黑色膜35也被围绕平面图形 34布置在第一面39上。黑色膜35用作遮罩，以允许由第一光源32发射的光 仅经由平面图形34通过第二层30。换句话说，黑色膜35用作光屏障，使得 光只能经由平面图形34通过第二层30。或者，平面图形34和黑色膜35可以 布置在第一面38上。
40.构成第二层30的电路板包括钎焊到其表面的组件(称为“表面贴装装置 (surface mount devices)”或smd)，这使得可以在电路板的两侧放置组件。
41.在第一面39上设置至少一个第一光源32。第一光源32例如是发光二极 管或led。第一光源32照亮平面图形34。第一光源32进一步照亮垂直位于 平面图形34上方的三维图形22。例如在平面图形34单色照明的情况下，第 一光源32可以布置成直接与平面图形34接触。在多色照明的情况下，第一光 源32也可以布置成直接与平面图形34接触，前提是该光源配备有用于多种颜 色(例如rgb类型“红、绿、蓝”)的控制器。然而，在多色照明的情况下， 优选在第一面39(图1)上布置多个第一光源，每个光源提供单一颜色。例如， 第一光源32中的一个是绿灯，而第一光源32中的另一个是红灯。例如，这允 许交替地用绿色或红色或同时用绿色和红色照亮图形以获得黄色。
42.在图1中，显示设备还包括第三层40。第三层40与第一层20相对，并 且通过第二层30与第一层20分离，其与第二层30相邻。如图所示，第三层 40因此面向第二层30的第二面39，其与面向第一层20的第二层30的第一面 38相对。因此，显示装置包括以下堆叠层：第一层20、第二层30和第三层 40。第三层40包括限定透明区域42的反射界面44。
43.透明区域42是使得由第一光源32提供的光线能够适当地传导到平面图形 34的区域。透明区域42可以是空气，或者透明或半透明材料，例如聚碳酸酯 或聚甲基丙烯酸甲酯，允许光均匀地通过图形传导。例如，当数个光源32用 于照亮图形(每个光源发射不同颜色的光)时，使用透明区域42。在这种情 况下，透明区域42与第二层30接触，特别是与平面图形34和用于照亮该图 形的第一光源32接触。在图1所示的示例中，第二层30包括成对布置
的四个 第一光源32(换句话说，两个第一光源32布置在一个平面图形34附近，另 外两个第一光源32布置在与第一平面图形34不同的另一个平面图形34附 近)，以及第三层40包括两个透明区域单元42，两个透明区域单元42中的每 一个布置成与相应的第一光源32对和相应的平面图形34接触。然后，由第一 光源32发射的光保持在透明区域单元42中集中，以朝向平面图形34以照亮 它。
44.反射界面44进一步布置在透明区域42周围。具体地，反射界面44包围 透明区域42，以在透明区域42内集中(或汇聚)由第一光源32发射的光。 换句话说，反射界面44通过提供对光的物理屏障来限制光在透明区域42之外 的传播。为此，反射界面44具有大于80％的光反射系数或反射率。这里的反 射率理解为是指材料表面反射的光的比例。反射率的百分比越高，材料允许光 通过的越少。反射界面44可以是反射涂层，例如铝或银，或白色材料，例如 聚碳酸酯、丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯，或聚碳酸酯/丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯混合物， 其包含使其能够获得至少等于80％的反射率的添加剂。如图1所示，第二层 30具有水平“l”的形状，意味着第二层30的端部31垂直于该层的其余部分。 然而，该端部31的布置不限于直角：端部可以与第二层30的其余部分形成0
°ꢀ
到180
°
之间的角，例如在45
°
至135
°
的范围内。或者，端部31不与第二 层30集成，因此形成不同于第二层30的另一电子层。
45.端部31包括第二光源36。第二光源36布置在第一面38上，使得由该第 二光源32发射的光穿过第一层20以照亮三维图形22的轮廓。第二光源36构 成用于照明三维图形22而不照明平面图形34的侧面照明。侧面照明被理解为 意味着第二光源36布置成相对于第一光源32成角偏移。具体地，相对于平面 图形34的方向n测量角偏移。例如，第二光源36和第一光源32彼此垂直地 布置，因此第二光源相对于法向n 36形成90
°
的角。角偏移特别取决于由端 部31和第二层30的其余部分形成的角。来自第二光源36的侧面照明和来自 第一光源32的垂直照明的关联为图形提供了三维视觉效果。
46.如图2所示，现在描述用于制造显示装置10的方法。在第一步骤(a) 中，提供第二电子层30，其包括至少一个第一光源32和一个第二光源34，第 二光源34布置成相对于第一光源32和至少一个平面图形34成角偏移。
47.然后，在第一光源32侧注入适于引导第一光源32发射的光穿过平面图形 34的透明区域42。
48.然后，可选择地，提供透明区域42。然后在透明区域42周围模制第三层 40，以用第三层40覆盖透明区域42。
49.该方法还包括步骤(c)，其中第一半透明或透明层20被注入到与第一光 源32相对的一侧。可选择地，该步骤可在注入透明区域42和/或反射界面44 之前或之后执行。
50.在注入第一层20之后，在第一层20中激光蚀刻三维图形22(步骤d)， 使得三维图形的轮廓与平面图形34和第一光源32发射的光线对齐。
51.上述方法涉及单个第一光源32和单个平面图形34和三维图形22。然而， 该方法也适用于包括若干第一和第二光源32、36以及若干平面图形34和三维 图形22的显示装置。