显示设备和交通工具

技术领域

本发明涉及一种显示设备以及一种包含这种显示设备的交通工具。

背景技术

交通工具中的显示设备的数量和面积在不断增加。在市面上可以找到的显示设备，例如驾驶员使用的仪表盘、中央显示屏、以及前排乘客的显示屏。非自发光的透射式显示设备需要背光来显像。背光的任务是尽可能均匀地照亮所使用的显示面板的整个有效表面，以便产生直到边缘区域也尽可能均匀的显示。

矩阵式背光使用以矩阵方式布置的大量光源来产生光。来自光源的光通过反射器被转向显示面板的方向。

例如，US 2005/0276069 A1描述了一种具有扩散板或棱镜板的液晶显示器，该扩散板或棱镜板布置在液晶面板与多个发光部之间。每个发光部由光导和一个或多个发光装置形成。光导包括形成于基板中的光反射面和与光反射面紧密接触的光透射面。

DE 10 2007 007 353 A1描述一种具有光发射面的照明设备，该光发射面能够由多个辐射反射器以模块化方式组装而来。优选使用呈蜂窝状、片状、三角形或矩形形状的辐射反射器。每个辐射反射器具有从布置有光源的中心开始向外拱曲的多个辐射反射面。

正在被越来越多的使用自由形状的显示设备，即显示设备的形状正偏离于常规的矩形。这种类型的显示设备的问题在于，矩阵式背光必须均匀地照亮整个显示区域。因此，在显示区域的形状自由的边缘处，矩阵式背光有的延伸到实际显示区域之外。为了避免光射出到显示区域之外，在这种情况下，通常会在显示设备的盖板玻璃上使用黑色印刷层。如果显示设备的设计目的是尽可能无边缘，那么这就导致了目标冲突。

发明内容

本发明旨在提供一种改进的具有矩阵式背光的显示设备。

该目的通过具有权利要求1特征的显示设备以及通过根据权利要求10所述的交通工具来实现。本发明的优选实施方案是从属权利要求的主题。

根据本发明的第一方面，显示设备具有显示面板和用于显示面板的背光，其中，背光包括：

-反射器，该反射器具有多个布置成网格的形状规则的反射式实施的腔室，其中，反射器在至少一个边缘区域中具有形状不规则的反射式实施的腔室；以及

-分别布置在这些腔室中的多个光源。

在根据本发明的解决方案中，反射器布置在光源与显示面板之间，并且填充光源与显示面板或与设置于显示面板下方的其他光学部件之间的因设计而产生的间隙。该反射器具有多个反射式实施的腔室，在腔室中分别设置有光源。这些腔室将来自光源的光朝向显示面板导向。这些腔室是形状规则的，并且布置成网格。相反，在边缘区域中，这些腔室至少部分是不规则形状的，且与显示面板的自由形状近似。这使得可以减少背光所需的安装空间。

根据本发明的一个方面，至少一个边缘区域中腔室的布置不同于网格。除了使用形状不规则的腔室外，在相关边缘区域中，腔室的布置可以不同于网格。这使得背光与显示面板的自由形状的近似程度进一步提高。

根据本发明的一个方面，至少一个边缘区域中光源的布置不同于网格。在布置成网格的形状规则的腔室中，光源通常各自布置在腔室的中心，即光源也布置成网格。由于在相关边缘区域中光源的布置不同于网格，所以可以针对形状不规则的腔体实现均匀地照明。

根据本发明的一个方面，反射器在至少一个边缘区域中设有连通/组合的腔室，其中分别布设两个或两个以上的光源。因此，在反射器中存在一些区域，这些区域未被刻意完全划分成正好具有一个光源的腔室。这使得显示面板的相应区域被多个光源照亮，确保了对不同尺寸的腔室的补偿，从而确保了更加均匀的照明。如果在连通的腔室之间存在壁，那么到达显示面板相关区域的光就会减少，该区域会显得更暗。

根据本发明的一个方面，布置在形状规则的腔室中的光源和布置在形状不规则的腔室中的光源具有不同的发光强度。以此方式也可以实现显示面板的均匀照明。在比形状规则的腔室更大的、形状不规则的腔室中，使用具有更大发光强度的光源。因此，在比形状规则的腔室更小的、形状不规则的腔室中，使用具有更小发光强度的光源。发光强度通过安装不同类型的光源或通过适当控制光源来适配。

根据本发明的一个方面，形状规则的腔室具有三角形、矩形或六边形的基础面。因此，形状规则的腔室形成三角形网格、矩形网格或六边形网格。反射器可以以多种方式设计。使用三角形、矩形或六边形的腔室使得可以由无间隙的腔室矩阵形成反射器。

根据本发明的一个方面，腔室的壁是倒圆的，并且腔室被配置为将从光源发射的光朝向显示面板反射。通过腔室的倒圆设计，所发射的光可以以更具目标性的方式朝向显示面板反射。

根据本发明的一个方面，光源是侧发光的发光二极管。使用侧发光的发光二极管具有防止背光中形成光斑的优势。这确保了显示面板的照明特别地均匀。

根据本发明的一个方面，侧发光的发光二极管在所有侧都发射光。这确保了显示面板照明的均匀性得到额外提高。

优选地，本发明的显示设备应用于交通工具。交通工具可以是例如机动车辆，但替代性地也可以是飞机、轨道车辆或水运工具。

从以下描述和所附权利要求并结合附图，本发明的进一步特征将是明显的。

附图说明

图1示意性地示出了形状自由的显示设备；

图2示意性地示出了图1中的显示设备的横截面；

图3示意性地示出了该显示设备的详细视图；

图4示意性地示出了已知的背光；

图5示意性地示出了本发明的背光的第一实施方式；

图6示意性地示出了图5中的背光的详细视图；

图7示意性地示出了图5中的背光的反射器的详细视图；

图8示意性地示出了本发明的背光的第二实施方式的详细视图；

图9示意性地示出了本发明的背光的第三实施方式的详细视图；

图10示意性地示出了本发明的背光的第四实施方式的详细视图；以及

图11示意性地示出了使用本发明的显示设备的交通工具。

具体实施方式

为了更好地理解本发明的原理，下面将参考附图更详细地解释本发明的实施例。在附图中，相同的附图标记用于相同的元件或功能上相同的元件，并且不必针对每个附图再次描述。应当理解，本发明不限于所展示的实施例，并且在不脱离所附权利要求中限定的本发明的保护范围的情况下，也可以组合或修改所描述的特征。

图1示意性地示出了形状自由的显示设备1。显示设备1不具有常规的矩形形状，而是具有多个倾斜边10和多个倒圆角11。为了防止来自背光的光射出显示区域12，显示设备1的盖板玻璃4上设有黑色印刷层40。

图2示意性地示出了图1中的显示设备1的横截面。显示设备1具有显示面板2，该显示面板粘接到盖板玻璃4。盖板玻璃4将显示设备1的壳体8相对于环境封闭起来，并设有黑色印刷层40。用于显示面板2的背光3设置于在另一壳体7中。背光3具有包括多个腔室31的反射器30。腔室31中布置有光源32，通常是发光二极管。光源32布置在电路板34上，该电路板可以粘接到背光3的壳体7。在所示示例中，光学板5设置在背光3与显示面板2之间，该光学板上布置有膜堆叠体6。膜堆叠体6的膜旨在散射、收集或引导来自反射器30的光，使得满足关于背光3的立体角度的要求。典型的用于导光的膜是增亮膜(BEF)和控光膜(LCF)。光学板5为透明板，该透明板确保了光学膜堆叠体6与光源32之间的光学路径距离。盖板玻璃4、光学板5、以及背光3的壳体7通过合适的连接元件9(例如粘附物)相互连接。

图3示意性地示出了显示设备1的详细视图。可以看到具有显示面板2的盖板玻璃4，具有膜堆叠体6的光学板5，以及背光3，该背光具有壳体7、其上布置有光源32的电路板34、以及反射器30。本发明的光源32是侧发光的发光二极管，优选地，这些侧发光的发光二极管在所有侧都发射光L。反射器30的腔室31的反射式实施的壁33为倒圆设计、并且将从光源32射出的光L朝向显示面板2方向引导。在示例性实施方案中，显示设备1的总结构高度优选在约13.3mm的范围内。反射器30的高度可以是约3.72mm，壁33的最宽处的宽度为约6.13mm。膜堆叠体6与显示面板2之间的距离是约1.31mm；反射器30与光学板5之间的距离是约1.05mm。光源32之间的距离可以例如是约9.13mm。

图4示意性地示出了图1中的用于显示设备1的已知背光3。背光3具有反射器30，该反射器具有多个布置成网格的形状规则的反射式实施的腔室31。光源32分别布置在腔室31中。在所示示例中，腔室31分别具有矩形的基础面310，并布置成矩形网格。在背光3的边缘区域300中，腔室31有的延伸到实际显示区域12之外。黑色印刷层40防止了光射出到这些区域中，为了清楚起见，图4中也示出了黑色印刷层，尽管黑色印刷层不是背光3的组成部分。

图5示意性地示出了本发明的背光3的第一实施方式。图6示意性地示出了背光3的详细视图。与图4的已知实施方案相比，根据本发明的背光3的特征在于，反射器30的腔室31’在边缘区域300具有不同的设计。边缘区域300中的腔室31’至少部分为不规则形状，在大小上与规则形状的腔室31不同。这使得可以减少背光灯3所需的安装空间，因为在边缘区域300中的腔室31’延伸到实际显示区域12之外的程度减少，因此黑色印刷层40可以更窄。形状不规则的腔室31’可以比形状规则的腔室31更大或更小。由图5和图6中可知，光源32、32’仍然布置成网格。尽管腔室31、31’的尺寸不同，为了实现显示面板的均匀照明，形状规则的腔室31中的光源32和形状不规则的腔室31’中的光源32’可以具有不同的发光强度。在图5和图6中，形状规则的腔室31具有矩形基础面310。然而，基础面310也可为其他形状，比如三角形或六边形。

7示意性地示出了图5中的背光的反射器30的详细视图。显而易见地，腔室31’的设计与显示面板的自由形状近似。另外，图中清晰地示出了腔室31、31’的壁33的倒圆形状。通过倒圆设计，所发射的光可以由壁33以更具目标性的方式朝向显示面板反射。

图8示意性地示出了本发明的背光3的第二实施方式的详细视图。在此实施方式中，在边缘区域中也设置有至少部分形状不规则且大小与形状规则的腔室31不同的腔室31’。为了使形状不规则的腔室31’的不同形状更加明显，本图中未绘示黑色印刷层。显而易见地，形状不规则的腔室31’有的比形状规则的腔室31大，有的比形状规则的腔室31小。另外，在此实施例中，光源32’在边缘区域中的布置也不同于网格。以此方式，即使是形状不规则的腔体31’，也能实现特别均匀的照明。

图9示意性地示出了本发明的背光3的第三实施方式的详细视图。在此实施方式中，在边缘区域中也设置有至少部分形状不规则且大小与形状规则的腔室31不同的腔室31’。形状不规则的腔室31’可以比形状规则的腔室31大或小。在此实施例中，在边缘区域中光源32’的布置和在边缘区域中腔室31、31’的布置都不同于网格。这使得背光3与显示面板的自由形状的近似程度进一步提高。

图10示意性地示出了本发明的背光3的第四实施方式的详细视图。在此实施方式中，在边缘区域中也设置有至少部分形状不规则且大小与形状规则的腔室31不同的腔室31’。形状不规则的腔室31’可以比形状规则的腔室31大或小。另外，在边缘区域中设有连通的腔室31”，其中分别布设两个或两个以上的光源32”。因此，在反射器30中存在一些区域，这些区域未被刻意完全划分成正好具有一个光源32、32’的腔室31、31‘。这使得显示面板的相应区域被多个光源32”照亮，确保了对不同尺寸的腔室31”的补偿，从而确保了更加均匀的照明。

图11示意性地示出了使用本发明的显示设备1的交通工具20。在此实施例中，交通工具20为机动车辆。机动车辆具有本发明的显示设备1，该显示设备设置在仪表板上。通过传感器系统21来获取车辆环境的数据。传感器系统21尤其可以包括周围环境识别传感器，例如超声波传感器、激光扫描器、雷达传感器、激光雷达传感器或相机。由传感器系统21获取的信息可用于生成显示设备1的显示内容。在此实施例中，机动车辆还包括导航系统22和数据传输单元23，通过该导航系统可以获取位置信息。例如通过数据传输单元23可以与后台建立连接，例如用于接收机动车辆的部件的更新软件。存在存储器24来存储数据。机动车辆各个不同部件之间的数据交换是经由网络25进行的。

附图标记列表

1 显示设备

2 显示面板

3 背光

30反射器

300 边缘区域

31形状规则的腔室

31’ 形状不规则的腔室

31” 连通的腔室

32、32’光源

32”

33壁

34电路板

4 盖板玻璃

40黑色印刷层

5 光学板

6 膜堆叠体

7 背光的壳体

8 显示设备的壳体

9 连接元件

10侧面

11角

12显示区域

20交通工具

21传感器系统

22导航系统

23数据传输单元

24存储器

25网络

L 光