透明结构、显示设备和家用电器的制作方法

本实用新型涉及一种透明结构，一种具有透明结构的显示设备和一种具有圆窗和透明结构的家用电器，尤其是洗衣机或干衣机。

背景技术：

在日常生活中的各种物体中，尤其是在家用电器中，总是存在显示信息的必要性。然而在此产生下述问题：为了显示所述信息必须提供附加的空间，或者当使用已经在其它方面被利用的空间时，信息的显示被感到是干扰的。

技术实现要素：

因此，本实用新型的目标是，揭示一种用于该问题的解决方案，所述解决方案不要求附加的空间并且不被感到是干扰的。

根据第一方面，所述目的通过一种透明结构来实现，所述透明结构具有第一材料和第二材料，所述第一材料具有带有散射特性的高的第一透明度，所述第二材料具有高的第二透明度，其中所述第一和所述第二材料设置在具有法向量的一个平面中并且提供沿法向量的方向穿过所述结构的透明，其中所述结构具有边缘区域，所述边缘区域至少绝大部分反射性地构造，使得在该结构中至少大致垂直于法向量传播的光由边缘区域向回反射到所述结构中，并且其中散射特性构成为，使得垂直于法向量穿过所述结构传播的光至少部分地朝向法向量的方向偏转。

所提及的透明结构的一个特点是两种材料设置在一个平面中。如果沿法向量的方向观察透明结构，那么第一和第二材料并排设置。这种设置在一个平面中的作用原理如下。

光，尤其是可见光，在所提及的平面中传播穿过所述透明结构。当所述光传播穿过所述第二材料时，发生仅最小程度的、可忽略的光散射，因为所述第二材料不具有特殊的散射特性。尤其期望的是，所述第二材料仅具有非常小的散射，优选基本上不具有散射，并且特别优选不具有散射。通常，将第二材料中可能存在的散射选择为较小的，尤其选择为明显小于第一材料中可能存在的散射。对于第一材料的示例是赢创工业集团公司(Evonik Industries AG)的名称为LED LD24 8N的PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)。

如果所述光射到透明结构的边缘区域上，那么所述光向回发射到所述结构中。因此，只要所述光传播穿过第二材料，就基本上没有光从所述结构中射出，而是基本上留在平面中。

当所述光从第二材料中进入第一材料中时，必要时在所述光一次或多次由边缘区域反射之后，所述光现在存在于具有散射特性的材料中。在此，现在明确期望的是，所述光至少部分地从平面中朝向法向量的方向偏转。这引起：与在由第二材料形成的部段中相比，更多的光从所述结构的由第一材料形成的部段中从所述平面中射出，尤其至少大致沿法向量的方向射出。

对于人类感知这意味着，由第一材料形成的部段相对于由第二材料形成的部段看起来是被照亮的。由此，由第一材料形成的区域相对于由第二材料形成的区域又再形成可见的反差，使得能够感知到第二材料的造型。在此，由第一材料形成的部段尤其是例如线形、矩形、圆形或多边形的形状，或者是例如字母和数字的字符。

与此相比，当没有光在平面内传播时，进而几乎不存在差异：即多少光至少大致沿法向量的方向从第一材料和第二材料中射出时，也几乎看不出在第一材料和第二材料之间的反差。因此几乎不能感知或者不再可感知到第一材料相对于第二材料的造型。对于观察者而言，包含在材料的造型中的信息消失。

因为所述材料本身具有高的透明度，当在平面中没有光或者仅少量光传播时，提供穿过整个透明结构的透明。在第一和第二材料的透明度中可能存在的差异无论如何不被感到是干扰的。而当特定量的光在结构的平面中传播时，可见第一材料在第二材料中的造型，使得可感知到所包含的信息。通过有针对性地控制结构平面中的光量，信息的显示能够在其不被感知为干扰的时间点进行。

第一透明度和第二透明度的准确的选择与相应的具体应用有关。如果应提供穿过结构的最大透明度，那么尽可能高地选择第二透明度，其中当然也考虑材料和制造成本。如果所述结构具有轻微的磨砂玻璃效果，那么能够为略小地选择第二透明度。但是在此必须注意的是，由此也使更多的光在第二材料中从平面偏转，而不只是在第一材料中。由此能够忽略在第一和第二材料之间的可感知的反差。此外必须注意的是，仍然有足够的光量进入第一材料中，从而通过第一材料的散射特性仍然能够有充足的光朝向法向量的方向偏转。在此，这尤其应是比在第二材料中明显更大的在第一材料中偏转的光量，从而使第一材料相对于第二材料的造型是充分可见的。

根据目前的评估，因此值得建议的是，尽可能透明地选择第二材料，即尤其基本上不具有散射特性。也尽可能透明地选择第一材料，但是其中现在在此明确期望散射特性。透明度和散射特性选择为，使得当仅少量的光量在第一平面中传播时，不可感知到或几乎不可感知到第一材料的造型，并且当较大的光量在平面中传播时，可明显感知到第一材料的造型。

以这种方式能够实现第一状态和第二状态，在所述第一状态中透明结构至少基本上感知为完全透明的，在所述第二状态中由第二材料形成的区域继续保持透明，而由第一材料形成的区域现在可见地显现，并且可感知所包含的信息。

要指出的是，就本实用新型的阐述而言，对透明结构的视向沿着平面的法向量实现。在实践中，穿过所述结构的透明通常与法向量成角度地，尤其成小的角度地实现。

由此完全实现所述目的。

在一个优选的设计方案中，所述平面至少大致平行于所述结构的表面。

所述透明结构优选在所提及的平面中具有其空间延展并且关于法向量的方向是薄的。在此，所述结构在所述平面中关于至少一个方向的延展优选是所述结构沿法向量的方向的延展的至少两倍大，特别优选为至少五倍大，并且尤其为至少十倍大。

在另一有利的设计方案中，第一透明度和/或第二透明度具有根据 ASTM 1003的雾度值，所述雾度值小于10％，优选小于7％，特别优选小于5％，并且尤其小于3％。

所述值在实现透明结构时显得是有利的。在测试中，第一透明度选择为约3％，而第二透明度选择为略低于所述第一透明度。

在另一有利的设计方案中，在边缘区域上设置有反射到所述结构内部中的元件，尤其反射层。

所述设计方案能够实现，将尽可能多的光保持在结构内并且尽可能实现，所述光至少基本上仅经由具有第一材料的区域离开所述结构。

在另一有利的设计方案中，第一材料沿法向量的方向的透射率是85％至96％，优选87％至94％，特别优选88％至93％，并且尤其为89％至92％。

所述值在实际试验中被证实为是有利的。

在另一有利的设计方案中，第一材料的折射率为1.4至1.6，优选 1.45至1.55，特别优选1.48至1.51，并且尤其是1.49至1.495。

所述值在实际试验中被证实为是有利的。

在另一有利的设计方案中，在边缘区域上构成耦合输入区域，使得光由光源均匀地耦合输入到所述结构中，其中耦合输入的光至少大致垂直于法向量伸展。

该设计方案能够以简单的方式实现，可将光耦合输入到所述结构中，所述光然后再次尽可能仅经由第一材料耦合输出。所述耦合输入区域的具体设计方案与所使用的光源有关。本领域技术人员根据模拟或实际试验来确定耦合输入区域的几何形状。优选的是，设有两个或多个耦合输入区域，这尤其在较大的结构中能够提升光耦合输入的均匀度。

在另一有利的设计方案中，边缘区域具有基本上圆形的形状。

边缘区域的这种设计方案能够实现在所述结构内的良好的光分布。所述光分布看上去也能够实现，所述光在结构内从多个方向进入第一材料中，使得通过第一材料构成的形状看上去基本上均匀地被照亮，而不只是从一侧被照亮。

在另一有利的设计方案中，第一材料沿法向量的方向以突起超出第二材料。

尤其是当考虑到透明结构与法向量成较大的角度时，这样的设计方案改进通过第一材料造型的可感知性。

在另一有利的设计方案中，所述突起具有至少一个倒圆的或倒角的棱边。

该设计方案也能够改进第一材料的造型的可感知性。优选的是，突起的所有棱边是倒圆或倒角的。

在另一有利的设计方案中，第二材料关于法向量仅设置在第一材料旁边。

原则上可行的是，第二材料由于其透明度关于法向量也设置在第一材料之前和/或之后。但是，在特定的设计方案中被视为有利的是，所述第二材料仅设置在第一材料旁边。换言之，第二材料关于法向量既不设置在第一材料之前也不设置在第一材料之后。

在一个优选的实施方式中，光源的亮度能够基于来自检测环境亮度的亮度传感器的信息进行适配。该适配可实施为，使得当环境亮度高时，光源的亮度较高，而当环境亮度低时，光源的亮度较低。在具有透明结构的家用电器中可包含所述亮度传感器。

根据本实用新型的第二方面，所述目的通过一种具有之前描述的透明结构和光源的显示设备来实现，其构成用于，将光至少大致垂直于法向量耦合输入到所述结构中。

根据本实用新型的第三方面，所述目的通过一种家用电器，尤其洗衣机或干衣机实现，所述家用电器具有圆窗和之前描述的透明结构，其中所述圆窗具有所述结构，或者所述结构形成圆窗。

根据第四方面，所述目的通过一种用于制造之前描述的透明结构的方法来实现，所述方法具有下述步骤：

-注塑由第一材料构成的至少一个第一元件，所述第一材料具有带有散射特性的高的第一透明度，

-将至少一个第一元件设置在具有法向量的平面中，

-用由第二材料构成的第二元件将至少一个第一元件压力注塑包封，以便获得所述结构，所述第二材料具有高的第一透明度，其中

所述第一材料和所述第二材料设置在所述平面中并且提供沿所述法向量的方向穿过所述结构的透明，和

-构成边缘区域，所述边缘区域至少绝大部分反射性地构造，使得在所述结构中至少大致垂直于法向量传播的光由所述边缘区域向回反射到所述结构中，

其中所述散射特性构成为，使得垂直于法向量穿过所述结构传播的光至少部分地朝向法向量的方向偏转。

要理解的是，上文提及的和下文还将阐述的特征不仅以分别给出的组合的形式，而且也以其它组合的形式，或者可单独地应用，而不脱离本实用新型的范围。

附图说明

在附图中示出并且在下面的说明书中详细阐述本实用新型的实施例。附图示出：

图1示出根据一个实施形式的透明结构的沿着法向量的俯视图；

图2示出穿过根据图1的结构的剖面的立体图；

图3示出根据图1的第一和第二材料的空间构造的放大视图；

图4示出在根据图1的结构的耦合输入区域上的立体图；

图5示出在根据图1的结构中光分布的简化视图；

图6示出根据一个实施形式的具有圆窗的家用电器；和

图7示出根据一个实施形式的用于制造透明结构的方法。

具体实施方式

图1示出透明结构10的实施形式。所述结构10具有第一材料12 和第二材料14，所述第一材料具有带有散射特性的高的第一透明度，所述第二材料具有高的第二透明度。所述第一和第二材料12、14设置在具有法向量18的一个平面16中，其中所述平面16在此平行于绘图平面，并且所述法向量18垂直地从绘图平面中伸出。提供沿法向量18 的方向穿过所述结构10的透明。要指出的是，当代替法向量的方向观察与所述法向量相反的方向时，基本的观察没有任何改变。

结构10具有边缘区域20，所述边缘区域至少绝大部分反射性地构造，使得在所述结构10中至少大致垂直于法向量18传播的光22，在此借助于箭头线象征性地示出，由所述边缘区域20向回反射到所述结构10中。

第一材料12的散射特性构成为，使得垂直于法向量18穿过所述结构10传播的光22至少部分地朝向法向量18的方向偏转。

平面16在此平行于结构的表面24。在此，在边缘区域上设置有反射到结构内部中的元件26，其中进行反射的元件26在该实施形式中构造为覆层。

在边缘区域20上构成耦合输入区域28，使得光22由光源30，参见图5，均匀地耦合输入到结构10中，其中耦合输入的光22至少大致垂直于法向量18伸展。

边缘区域20在此具有基本上圆形的形状。

最后，在图1中示出剖面线32。

图2示出根据图1的透明结构10在沿着剖面线32剖开之后的视图。在该附图和所有后续的附图中，对于相同的元件继续使用相同的附图标记。

在该附图中可看出用于第一材料12的造型。在沿着法向量18观察时示出的第一材料12的造型描述用户应感知的信息。第一材料12沿法向量18的方向的延展用于嵌入到第二材料14中。因此，来自第二材料 14的光能够被吸收到第一材料12中，并且然后经由散射特性至少大致沿法向量的方向耦合输出。

图3示出根据图2的视图沿着剖面线32的放大视图。在此可看出，第一材料12沿法向量18的方向以突起34超出第二材料14。在此，所述突起34具有多个倒圆的棱边36，其中在此仅一些设有附图标记。此外可看出，在所述实施形式中，第二材料14关于法向量18仅设置在第一材料12的旁边。因此，在沿着法向量18观察透明结构10时，没有第二材料14位于第一材料12之前或之后。

此外，在该实施形式中示出，在所述透明结构10的表面上从第一材料12到第二材料14的过渡部以沟槽的形式实现，所述沟槽的表面关于法向量18相对于第一材料12的表面和第二材料14的表面凹入。以这种方式，可特别清楚地感知材料12，14之间的分隔，进而可特别清楚地感知材料12，14的造型，尤其第一材料12的造型。该特征与突起 34和倒圆的棱边36无关。

图4从上方示出根据图1的透明结构10的立体图。在此可清楚地看出耦合输入区域28的形状，所述耦合输入区域在沿着法向量18观察时具有带有削平的顶端的三角形形状。

图5示出具有透明结构10和光源30的显示设备，所述光源构成用于将光22至少大致垂直于法向量18耦合输入到结构10中。要指出的是，光源30不只是必须将光22垂直于法向量耦合输入到结构10中。但是被视为有利的是，光源30的构造设计用于将尽可能多的光22至少大致垂直于法向量18耦合输入到结构10中。

结合图5要指出的是，被视为有利的是，来自光源30的光22在耦合输入区域28上的分布直接包括第一材料12的所有区域。

图6示出家用电器40，在此为洗衣机，其具有圆窗42，其中所述圆窗42具有结构10。

图7示出用于制造透明结构10的方法44。在第一步骤S10中，通过注塑制造由第一材料12构成的至少一个第一元件，所述第一材料具有带有散射特性的高的第一透明度。散射特性构成为，使得垂直于平面 16的法向量18穿过结构10传播的光22至少部分地朝向法向量18的方向偏转。

在第二步骤S16中，将第一元件设置在平面16中。此后，在步骤 S14中用由第二材料14构成的第二元件压力注塑包封至少一个第一元件，以便获得结构10，所述第二材料具有高的第一透明度。在此，然后将第一和第二材料12、14设置在平面16中并且提供沿法向量18的方向穿过结构10的透明。

最后，在步骤S16中构成边缘区域20，所述边缘区域至少绝大部分反射性地构造，使得在结构中至少大致垂直于法向量18传播的光22 由边缘区域20向回反射到结构10中。

在最简单的情况下，边缘区域20的构成已经在压力注塑包封的步骤S14中获得。但是也能够采用附加的步骤，例如剖光、镜面化或覆层，以便构成边缘区域20。