本发明专利技术涉及一种发光装置(1)，所述发光装置能够以至少两种运行方式－－对应于自由看视模式的运行方式(B1)和对应于受限看视模式的运行方式(B2)来运行。所述发光装置包括平面状伸展的背光装置(2)，其按照受限看视模式的运行方式(B2)将光出射到受限的角度范围中。沿观察方向设置在背光装置(2)前面的、平板状光学元件(3)以及发光机构(4)，所述发光机构沿侧向布置在光学元件(3)的窄边上。光学元件(3)设计为光导体，光导体由底板合成材料A和均匀分布于其上的由聚合物B构成的散射颗粒组成。光导体对于从背光装置(2)中发出的光至少80％是透明的或者说透过性的。从发光机构(4)中沿侧向射入光学元件(3)的光针对自由的视域范围出射，其中，在运行方式(B2)中，背光装置(2)接通，发光机构(4)关断，在运行方式(B1)中，发光机构(4)接通，背光装置(2)关断。由此，在与处在发光装置(1)前面的透射式的成像装置(5)相配合的情况下，可以实现可选地自由或受限看视的显示屏。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
近年来，在扩宽LCD(液晶)视角方面取得重大进步。但是经常存在如下状况，就是显示屏的非常大的看视范围可能是不利的。越来越多地也可以在移动设备(诸如笔记本电脑和平板电脑)上提供信息，诸如银行数据或其他私人数据和敏感数据。与此相应地需要监控的是：哪些人被允许看到敏感数据，使用者必须能够在很宽的视角内作出选择，以便在其显示器上与其他人分享信息，例如在观看假期照片或者针对广告用途时。另外，当使用者想要秘密处理图像信息时，其需要很小的视角。
技术介绍
基于微片层(Mikro-Lamellen)的附膜已经用于显示器，以便对显示器实现视觉上的数据保护。但是，所述膜不能变换，其必须总是手动加设，之后再移除。这种膜还必须在不需要时，独立于显示器运送。这种片层膜的使用缺陷还与入射光的损耗有关。US6,765,550介绍了这种借助于微片层的视域保护。在这里，最大的缺点在于这种过滤器的机械移除和机械加装以及在保护模式下的光损耗。在US5,993,940中介绍了如下的膜的使用，这种膜具有均匀布置在其表面上的、小的棱镜条，以便实现隐私模式。但研发和制造都相对复杂。在WO2012/033583中，通过操控所谓的“发色”层之间的液晶而在自由视域与受限视域之间切换。在此，产生光损耗，耗费也相当高。文献US2009/0067156公开了大量构思，用于构造发光系统和显示屏设备。在其中在图3A和图3B中绘出的变型特别是应用两个背光装置(所谓的背光)和LCD面板，背光装置由楔形的光导体构成，后部背光40应当强制产生宽的发光角，前部背光38则应当强制产生窄的发光角。但在此情况下，工作原理还不清楚的是，背光38应当如何产生窄的发光角，而不使发出自背光40的、具有宽发光角的光在通过背光38时明显变换成
具有窄发光角的光。针对根据US2009/0067156的图5的构造，需要注意的是：两个光导体46和48分别产生“窄光”，也就是具有窄的发光角的光。光导体48的光首先通过需要复杂地利用棱镜结构设定的分光镜50变换成“宽光”，也就是具有宽的发光角的光。这种变换极大地削减光强度，因为首先以窄的发光角出射的、作为唯一的光被提供的光以很大的发光角(一般为半空间)发散。这使得：视参数而定，亮度以5或更高的系数降低(就光密度而言)。这是在实践中不太重要的设计方案。在根据US2009/0067156的图7的设计中，强制需要的是磷光层，磷光层应当将紫外光变换成可见光。耗费是很大的，并且当希望从背光中获得足够的光以便可读地照亮LCD面板时，需要非常高强度的紫外光。这一过程随之也是昂贵而且复杂的并且从屏蔽所选需要的紫外辐射方面考虑就已经无法付诸实施了。US2012/0235891介绍了一种显示屏中的非常复杂的背光。其中，根据图1和图15不仅使用多个光导体，而且还使用了其他复杂的光学元件，例如微型透镜元件40和棱镜结构50，这种光学元件将从后部发光装置发出的光在通往前部发光装置的光程上加以改变。这需要昂贵而且复杂地实施并且同样涉及到光损耗的问题。根据US2012/0235891中图17的变型，两个光源4R和18发出具有窄的发光角的光，其中，来自后部光源18的光要很复杂的过程才变换成具有大发光角的光。复杂的变换过程如上面已经发现那样，大大削减了亮度。根据JP2007-155783，使用了专门的、需要复杂计算和制造的光学表面19，这种光学表面这样将光根据光入射角折转到不同的或宽或窄的范围中。这种结构类似于菲涅耳透镜。另外，存在光转向不希望的方向的干扰侧面。由此，不清楚是够能够实现真正合理的光分布。对于前面提到的方法和装置，一般缺点在于，这些方法和装置明显降低基础显示屏的亮度，和/或需要主动式光学元件进行模式转换，和/或需要复杂以及昂贵的制造方案，和/或降低了可自由看视的模式下的分辨率。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，介绍了一种能够开关的发光装置，这种发光装置实现了至少两种发光模式，其中一种模式仅照明受限的空间角，另一种模式实现了在尽可能大的空间角中的照明。由此，在应用具有显示屏的发光装置时，通过选择性受限的看视角度来实现对信息的安全显示，其中，在第二模式中，应当实现自由的、尽可能在看视角度方面不受限的视域。发光装置应当能够利用简单的手段成本低廉地实施。在两种运行模式中，应当可以看到尽可能高的分辨率，特别优选的是所用显示屏原本的分辨率。另外，通过这种解决方案应当仅引起尽可能低的光损耗。本专利技术的目的按照本专利技术通过如下的发光装置来实现，这种发光装置能够以至少两种运行方式：针对自由看视模式的B1和针对受限看视模式的B2来运行，包括：呈平面式伸展的背光装置，这种背光装置按照针对受限的看视模式的运行方式B2将光出射到受限的角度范围内，其中，从背光装置发出的光沿至少一个相对于背光装置的面法线成大于45°的角度设置的方向、以最大光强度的最多10％出射，沿看视方向在背光装置前方安置的板状的光学元件，以及发光机构，发光机构沿侧向布置在光学元件的窄边上，其中，光学元件设计为光导体，光导体由底板合成材料A和均匀分布于其上的由聚合物B组成的散射颗粒组成，由聚合物B组成的散射颗粒与底板合成材料A的重量百分比为0.01至3，聚合物B的折射率nD(B)以至少0.01个单位高于底板合成材料A的折射率nD(A)，以及光导体对于从背光装置中发出的光至少80％是透明的或者说透过性的，使得从发光机构中沿侧向射入光学元件的光针对模式B1中自由的视域范围沿相对于背光装置的面法线成大于45°的角度设置的方向、以最大光强度的至少20％出射，在运行方式B2中，背光装置接通，发光机构关断，在运行方式B1
中，发光机构接通，背光装置关断。所述的底板合成材料A优选与聚合物B是不相容的。在此，板状的光学元件由两个彼此相对置的、彼此平行布置的大平面构成。特别是在此排除了楔形的结构。两个大平面由四个窄边围成，这四个窄边被用于将从发光机构出射的光耦合输入到光学元件中。散射颗粒均匀分布，由此，光学元件不具备不均匀的光学结构。通过对由具有均匀分布于其中的聚合物散射颗粒的底板合成材料构造的光学元件的上述配置，使得在光学元件中以及在整个发光装置中不发生或者仅以可忽略的程度发生如下情况：发出自背光装置并且原来出射到受限的角度范围的光变换成出射到不受限的角度范围的光。从背光装置发出的光在运行状态B2中沿至少一个相对于面法线以大于45°的角度设置的方向、以最大光强度的最高10％出射。上述方向可以按照投影到面上的方式、关于观察者而言例如处在水平面中，这样，光的出射则按照合理方式在水平面中受限。也就是光的出射不一定在与水平面垂直的竖向面中受限，其中，反过来的设计方案也是可以考虑的。在出射范围受限与出射范围不受限之间的过渡可以连续或离散地实现。在优选的简便制造的设计方案中，在运行模式B2中朝向受限的角度范围实现出射，但在朝向所有相对于背光装置的面法线成大于45°的角度设定的所有方向上、也就是在45°角锥形体之外的方向上以最大光强度的最高10％出射，以便尽可能全面限制需要保护的信息的安全性。换言之，能够以至少两种运行方式B1、B2运行的发光装置包括：呈平面式伸展的背光装置，其以如下的出射特征发光，沿相对于背本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发光装置(1)，所述发光装置能够以至少两种运行方式——对应于自由看视模式的运行方式B1和对应于受限看视模式的运行方式B2来运行，包括：平面状伸展的背光装置(2)，所述背光装置按照受限看视模式的运行方式B2将光出射到受限的角度范围中，其中，从背光装置(2)中发出的光沿至少一个相对于背光装置(2)的面法线成大于45°的角度设置的方向、以最大光强度的最多10％出射；沿观察方向设置在背光装置(2)前面的、平板状的光学元件(3)；以及发光机构(4)，所述发光机构沿侧向布置在光学元件(3)的窄边上，其中，光学元件(3)设计为光导体，光导体由底板合成材料A和均匀分布于底板合成材料上的由聚合物B组成的散射颗粒组成，由聚合物B组成的散射颗粒与底板合成材料A的重量百分比为0.01至3，聚合物B的折射率nD(B)以至少0.01个单位高于底板合成材料A的折射率nD(A)，以及光导体对于从背光装置(2)中发出的光至少80％是透明的或者说透过性的，使得从发光机构(4)中沿侧向射入光学元件(3)的光针对运行方式B1中自由的视域范围沿相对于背光装置(2)的面法线成大于45°的角度设置的方向、以最大光强度的至少20％出射，在运行方式B2中，背光装置(2)接通，发光机构(4)关断，在运行方式B1中，发光机构(4)接通，背光装置(2)关断。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.17 DE 102014002338.91.一种发光装置(1)，所述发光装置能够以至少两种运行方式——对应于自由看视模式的运行方式B1和对应于受限看视模式的运行方式B2来运行，包括：平面状伸展的背光装置(2)，所述背光装置按照受限看视模式的运行方式B2将光出射到受限的角度范围中，其中，从背光装置(2)中发出的光沿至少一个相对于背光装置(2)的面法线成大于45°的角度设置的方向、以最大光强度的最多10％出射；沿观察方向设置在背光装置(2)前面的、平板状的光学元件(3)；以及发光机构(4)，所述发光机构沿侧向布置在光学元件(3)的窄边上，其中，光学元件(3)设计为光导体，光导体由底板合成材料A和均匀分布于底板合成材料上的由聚合物B组成的散射颗粒组成，由聚合物B组成的散射颗粒与底板合成材料A的重量百分比为0.01至3，聚合物B的折射率nD(B)以至少0.01个单位高于底板合成材料A的折射率nD(A)，以及光导体对于从背光装置(2)中发出的光至少80％是透明的或者说透过性的，使得从发光机构(4)中沿侧向射入光学元件(3)的光针对运行方式B1中自由的视域范围沿相对于背光装置(2)的面法线成大于45°的角度设置的方向、以最大光强度的至少20％出射，在运行方式B2中，背光装置(2)接通，发光机构(4)关断，在运行方式B1中，发光机构(4)接通，背光装置(2)关断。2.根据权利要求1所述的发光装置(1)，其特征在于，发光机构(4)是LED或激光二极管。3.根据权利要求1或2所述的发光装置(1)，其特征在于，背光装置(2)包括至少一个用于使光准直化的光学层。4.根据权利要求1至3中任一项所述的发光装置(1)，其特征在于，
\t背光装置(2)被设计为侧光、边缘光、直接LED背光、边缘LED背...
【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯·克里普斯坦恩，约尔根·施瓦茨，
申请(专利权)人：矽光学有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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