发光复合结构以及制造该发光复合结构的方法

摘要

本发明涉及一种发光复合结构以及制造该发光复合结构的方法。本发明的目的是提供一种易于制造的功能改进的发光复合结构。提出了一种用于固定设置在航行器内部中的发光复合结构(1)，包括基层(2)和覆盖层(3)，其中覆盖层(3)是预浸渍层；包括至少在一些区域中设置在基层(2)和覆盖层(3)之间的芯部(4)；包括被集成在芯部(4)中的至少一个照明光器件(5)，其中覆盖层(3)与集成在芯部(4)中的照明器件(5)一起固化。

权利要求

1.一种发光复合结构(1)，用于固定设置在航行器内部中，包括：基层(2)和覆盖层(3)，其中覆盖层(3)是预浸渍层，芯部(4)，所述芯部至少在一些区域中被设置在基层(2)和覆盖层(3)之间，至少一个照明器件(5)，被配置为集成在芯部(4)中的光源，所述发光复合结构(1)的特征在于，

覆盖层(3)与集成在芯部(4)中的照明器件(5)一起固化，其中，芯部(4)包括具有至少一个接纳区(7)的支撑芯(6)，所述至少一个照明器件(5)设置在所述至少一个接纳区(7)中，其中所述接纳区(7)填充有粘合剂(8)，从而照明器件(5)至少部分地嵌入到粘合剂(8)中，其中，覆盖层(3)包括用于设置在接纳区(7)中的照明器件(5)的至少一个凹部(9)，并且其中嵌入到粘合剂中的照明器件(5)与覆盖层(3)的顶部侧齐平地终止，或者，闭合接纳区(7)的粘合剂表面与覆盖层(3)的顶部侧齐平地终止，其中所述粘合剂是透明或半透明的。

2.如权利要求1所述的发光复合结构(1)，其特征在于，还包括外部层(10)，所述外部层(10)被设置在覆盖层(3)上，在照明器件(5)上和/或在闭合接纳区(7)的粘合剂表面上。

3.如权利要求2所述的发光复合结构(1)，其特征在于，外部层(10)是光透射的。

4.如权利要求2或3所述的发光复合结构(1)，其特征在于，外部层(10)是半透明的。

5.如权利要求2或3所述的发光复合结构(1)，其特征在于，外部层(10)是漆、膜或玻璃。

6.如权利要求1-3中任一项所述的发光复合结构(1)，其特征在于，还包括用于向所述至少一个照明器件(5)提供电流的电连接电缆(16)，其中电连接电缆(16)至少在一些区域中被设置在基层(2)和支撑芯(6)之间。

7.如权利要求1-3中任一项所述的发光复合结构(1)，其特征在于，所述至少一个照明器件(5)是LED。

8.如权利要求1-3中任一项所述的发光复合结构(1)，其特征在于，覆盖层(3)是弯曲的和/或弯折的。

9.如权利要求1-3中任一项所述的发光复合结构(1)，其特征在于，发光复合结构(1)是航行器面板。

10.一种用于制造如前述权利要求中任一项所述的发光复合结构(1)的方法，其特征在于包括以下步骤：-提供(12)芯部(4)的基层(2)和覆盖层(3)以及至少一个照明器件(5)；

-将至少一个照明器件(5)集成(13)到芯部(4)中；

-将芯部(4)设置(14)在基层(2)和覆盖层(3)之间；

-固化(15)覆盖层(3)。

11.如权利要求10所述的方法，

其中所述至少一个照明器件(5)被设置在支撑芯(6)的相关联的接纳区(7)中，其中接纳区(7)填充有粘合剂(8)。

12.如权利要求10或11所述的方法，其中在固化覆盖层(3)之后，覆盖接纳区(7)的粘合剂表面被研磨成与覆盖层(3)齐平，外部层(10)被施加至粘合剂表面和覆盖层(3)。

说明书

发光复合结构以及制造该发光复合结构的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及到一种用于固定设置在航行器内部中的发光复合结构，该发光复合结构包括基层和覆盖层，其中覆盖层是预浸渍层；包括在至少一些区域中被设置在基层和上部覆盖层之间的芯部；包括集成在芯部中的至少一个照明器件。

背景技术

[0002] 在航行器中的内部照明系统用于照亮内舱，且此处旨在为乘客创造尽可能舒适的照明环境。对于内部照明，例如发光二极管是公知的光源。

[0003] 例如，印刷的公开物DE 10 2006 008 385 A1可能陈述了最接近的现有技术，其描述了单层或多层塑料皮肤作为被涂覆物体的表面涂层。在塑料皮肤中设置了其中塑料皮肤具有开关、传感或传送信号功能的区域。例如，具有开关、传感和传送信号功能的区域被设置在塑料皮肤的外表面上。开关、传感或传送信号的元件优选被配置成箔的形式。

[0004] 本发明的目的是提供一种易于制造的功能改进的发光复合结构。通过具有权利要求1的特征的发光复合结构和通过具有权利要求13的特征的用于制造该发光复合结构的方法来实现该目的。优选或者有利的实施例由子权利要求、以下描述和/或随附附图呈现。

发明内容

[0005] 提出了一种用于固定设置在航行器内部中的发光复合结构。应当明白，固定具体而言是指内部中的被固定的结构。具体而言，发光复合结构具有在复合物的各层中彼此完全面对面连接的多个层。特别优选地，发光复合结构是具有多个夹层的夹层复合部件。

[0006] 复合结构包括基层和覆盖层。覆盖层是预浸渍层。任选地，预浸渍物是纤维复合材料。优选地，预浸渍物被配置成由连续纤维和未固化的硬质塑料或者热塑性塑料基质构成的半完成品。作为连续纤维，碳纤维(可替换地，例如玻璃纤维、玄武岩纤维或者芳香尼龙纤维)被优选加工。任选地，作为补充，基层是预浸渍层。预浸渍物的优势一方面在于生产期间良好的可成形性，另一方面在于作为混合材料，与单一材料相比更高等级的特性。

[0007] 复合结构包括芯部，在至少一些区域中，该芯部被设置在基层和覆盖层之间。特别优选地，芯部、基层和覆盖层形成复合结构的夹层，作为夹层复合部件。由于至少部分用在芯部中的材料的低密度和/或所使用的结构形式以及通过适当选择覆盖层材料而带来的足够的强度值，导致与传统部件相比，夹层复合部件获得显著降低的重量。

[0008] 发光复合结构包括至少一个照明器件，其被配置成集成在芯部中的光源。应当明白，光源是指被设计为主要发出可见光的主体，该可见光通过在主体的帮助下转换能量而产生。具体而言，该至少一个照明器件被配置成将光发射到航行器的航行器内部。应当明白，集成具体是指俘获式固定(captive fixing)，更详细地是指防止非破坏性地移除该至少一个照明器件。

[0009] 例如，照明器件是照明显示器，具体而言是在舱壁(cabin wall)上的座位显示器(seating display)、乘客引导系统显示器、所谓的星空显示器(starry sky display)，和/或用于在航行器内部照明的照明器件。

[0010] 优选地，基层形成底部侧，该底部侧在一安装情景中具体而言为复合结构的面向远离内部的一侧。例如，基层适合于和/或被配置成用于直接或间接设置在航行器中的承载结构上。在该安装情景中，覆盖层具体地是直接或间接面向内部的一侧。具体而言，经由覆盖层和/或在覆盖层的方向上发生所述至少一个照明器件的光发射。

[0011] 在本发明的范围内，提出将覆盖层与集成到芯部中的照明器件一起固化。任选地，作为补充，基层、具体而言为预浸渍层，与集成到芯部中的照明器件一起固化。因此，照明器件的集成发生在制造期间、具体来说在按压复合结构的各层期间。更详细地，随后不发生将所述至少一个照明器件贴附到已完成的、已经固化的复合结构。

[0012] 在发光复合结构的制造期间、具体来说在按压各层期间集成至少一个照明器件的结果是，诸如打磨(milling out)用于照明器件的接纳固定装置(fixture)、将照明器件插入到接纳固定装置中以及将照明器件固定到接纳固定装置中的生产步骤被消除了，这是有优势的，否则这些步骤都是必要的。由此在工作时间和相关成本方面可实现节约。附加优势在于，照明器件由于被集成到芯部中而因此被固定了，由此可以免去用于照明器件的壳体。此外，有利的是，集成到芯部中的照明器件完全可用，且同时具有有利的(positive)光特性。

[0013] 优选实施例中，芯部包括支撑芯或者由支撑芯形成。优选地，至少在一些区域中，支撑芯与基层和/或覆盖层接触。特别优选地，支撑芯整体连接至基层和/或覆盖层。例如，支撑芯是泡沫芯，但是对此特别优选的是蜂巢芯。例如，蜂巢芯由纸和/或板材料制成。具体来说，对于蜂巢芯，使用涂覆芳香尼龙的纸。具体而言，这样做的优势涉及到降低复合结构的重量。

[0014] 优选地，支撑芯具有至少一个接纳区，其中设置了至少一个照明器件。接纳区具有照明器件的形状和尺寸和/或适应其形状和尺寸。例如，接纳区是凹部，具体而言为盲孔，其中插入至少一个照明器件。本文中优选该凹部、具体而言为盲孔面对覆盖层，以接收照明器件在覆盖层方向上的光输出。特别优选地，接钠区是孔隙，使得照明器件优选被直接或间接设置在基层上。

[0015] 在优选细节改进结构中，接纳区填充有填料，具体而言填充有粘合剂，使得照明器件至少部分地嵌入到粘合剂中。由此，照明器件被填料固定，具体来说是通过粘合剂固定，具体来说是俘获式固定在接纳区中。例如，填料是环氧树脂，特别优选是接合粘合剂(splice adhesive)。具体来说，接合粘合剂由在加热情况下起泡或膨胀且之后硬化的粘合剂构成。除了安全固定至少一个照明器件定外，填料、具体来说为粘合剂证实了例如在校正多个照明器件之间的偏移和不平坦度等方面的优势，以便提供平滑表面。而且，被引入来固化覆盖层以及任选地作为补充的基层的热量可用于硬化接合粘合剂。为此，具体而言提供了，接合粘合剂与覆盖层以及任选的基层在相同的引入加热温度下完成其反应。由此，可以与覆盖层和任选选地作为补充的基层的固化并行地发生接合粘合剂的硬化以及由此固定照明器件。以这种方式，降低了能量需求和生产步骤数目。

[0016] 优选地，照明器件至少部分与闭合接纳区的粘合剂表面齐平地终止。通过填料、具体而言为粘合剂形成该粘合剂表面。由此，所发出的光可不受填料阻碍地投射。作为替换实施例，填料覆盖照明器件，具体而言是完全覆盖照明器件。本文优选填料至少为了部分光透射是半透明的或者是透明的。

[0017] 覆盖层有可能同时延伸到支撑芯和照明器件上方，和/或到覆盖接纳区的粘合剂上方。该设计实施例中，为了仍接收到至少一个照明器件发出的光的光输出，可以被提供成，至少在照明器件的区域中的覆盖层是光透射的。“光透射性”应被理解为至少50％的光透射率，特别是至少80％。但是在特别优选的设计实现方案中，覆盖层包括用于设置在接纳区中的照明器件的至少一个凹部。具体来说，凹部具有一尺寸、特别是一形状、一区域和/或周界，其能实现照明器件所发出光的无阻碍光输出。本文中的形状、区域和/或周界可以被选择为不同于或小于照明器件的形状、区域和/或周界，以便排除经由该凹部安装照明器件的可能性。凹部的结果是，避免了否则会由于覆盖层而导致发生的光损耗。

[0018] 此外，优选嵌入到填料、具体而言为粘合剂中的照明器件与覆盖层的顶部侧齐平地终止。具体而言，覆盖层的顶部侧是面向远离支撑芯的那侧。具体而言，对于齐平的密封结构，粘合剂表面和/或覆盖层的顶部侧被截断和/或被研磨。由此，截断物或研磨标记的残余物在显微镜下可能可辨别。

[0019] 作为预浸渍层的覆盖层通常具有纯功能性的表面设计。而且，如果存在该凹部，则照明器件和/或粘合剂表面不被覆盖层覆盖且由此会被暴露。据此，优选提拱发光复合结构包括外部层，该外部层被设置在覆盖层上、在照明器件上和/或在闭合接纳区的粘合剂表面上。之前描述的嵌入到粘合剂中的照明器件的与覆盖层顶部侧齐平的密封结构有利地实现覆盖层的均匀、可靠上覆。具体而言，外部层是设置在航行器中的发光复合结构的可见侧。特别优选地，外部层形成复合结构的装饰和/或保护层。任选地，外部层用作至少一个照明器件的接触保护。结果，可有利地确保至少一个照明器件的可靠操作。外部层隐藏了各个部件的纯功能结构，以便实现发光复合结构的精美的外观。

[0020] 在优选改进结构中，外部层是光透射的，以便由照明器件发出的光经由外部层实现光透射。此外，特别优选的是，外部层是半透明的，由此，具体而言是光透射的，但至少部分不透明。这导致如下情况，观看外部层时，不能或者仅能勉强辨别处于关闭状态的至少一个照明器件，因此该发光复合结构对于乘客就像是简单的一面墙。但是在照明器件开启状态下，经由外部层发生光发射。因此，该至少一个照明器件只有一旦处于操作中才变得可识别。以这种方式，获得了发光复合结构不突出的外观。

[0021] 在一个可能的设计实施例中，外部层是漆、膜、玻璃和/或涂了漆或涂覆过的玻璃。这些实施例能实现不复杂的应用，具体而言为将外部层压印、散布、蒸汽涂覆、胶合到覆盖层上，和任选地作为补充，压印、散布、蒸汽涂覆、胶合到照明器件和/或粘合剂表面上。而且，具体来说，可改善发光复合结构的外观和/或触觉，且可增加使用寿命。

[0022] 在本发明的特别改进的实现方案中，发光复合结构包括用于将电流提供至至少一个照明器件的电连接电缆。具体而言，至少在一些区域中，在基层和支撑芯之间设置电连接电缆。优选地，至少在一些区域中的电连接电缆直接或间接连接至、具体而言是接合至基层和/或支撑芯。特别优选地，当照明器件被集成到芯部中时，照明器件固定地、具体而言是不可分开地连接至连接电缆，以便在生产复合结构期间将它们设置成一体。固定连接确保了可靠的电连接。在基层和支撑芯之间设置电连接电缆的结果是，不可能在随后引入照明器件。例如，电连接电缆是插入式连接，尽管优选是带状导体，但是特别优选是印刷电路板。优选地，电连接电缆、特别是印刷电路板大于孔隙和/或凹部，以便排除经由其安装印刷电路板的可能性。任选地，该至少一个照明器件包括电连接电缆。

[0023] 例如，该至少一个照明器件或者光源是表面照射器。特别优选地，至少一个照明器件或光源是LED。本文的该LED可能是OLED。在多个LED的情况下，可以提供成这些多个LED被配置为LED板或LED带，具体而言具有电连接电缆。

[0024] 从设计结构方面，优选覆盖层和/或基层具有作为预浸渍层的平坦的、弯曲的和/或弯折的部分。预浸渍层被灵活地配置为半成品，以便可将预浸渍层生产成平坦且弯折、弯曲或者一些其他自由形式，特别是可被按压的形式。以这种方式，发光复合结构有可能适合自由弯曲表面。由此，发光复令结构可用于各种安装情景，从而提高了发光复合结构的可变性和/或集成能力。

[0025] 在本发明的优选实施例中，复合结构是航行器面板。优选地，航行器面板至少部分是航行器的覆层部件或装配部件。例如，航行器面板可以给航行器内部的内部侧做衬里。在该功能中，航行器面板可以是航行器内部的地板、天花板和/或墙壁覆层。替换地，或者任选地作为补充，航行器面板可形成航行器内部装配部件的构成部分。具体而言，航行器面板可以作为座位面板或者是航行器悬挂储藏箱的侧壁。由此，发光复合结构不仅由照明内部元件构成，也另外由航行器中的覆层内部元件构成。

[0026] 如前文描述的用于制造发光复合结构的方法涉及到本发明的另一主题。在一个步骤中，提供基层和覆盖层、芯部和至少一个照明器件。在下一步骤中，该至少一个照明器件被集成在芯部中。

[0027] 对于至少一个照明器件的集成，优选将至少一个接纳区引入到支撑芯中，在该接纳区中设置了、具体而言为插入了照明器件。接纳区可以是盲孔或者是孔隙。在盲孔的情况下，照明器件优选被插入其中。优选地，在下一步骤中，芯部、特别是支撑芯被设置在基层和覆盖层之间。在孔隙的情况下，具体而言提供了：将照明器件首先设置到基层上，然后将支撑芯直接或间接放置到基层上，且由此将照明器件设置在接纳区中。此后，使用粘合剂填充接纳区，以至少部分将照明器件嵌入到接钠区中且由此将其固定，具体而言为俘获式地固定。

[0028] 对于复合结构的制造，覆盖层和任选地作为补充的基层在组装状态下与芯部一起固化，且由此与集成到芯部中的照明器件一起固化，从而产生复合结构的复合。具体而言，基层和覆盖层以及芯部被设置在按压工具中且在那里被加热。加热的结果是，覆盖层的塑料基质和任选地作为补充的基层的塑料基质主要在按压工具中的压力下至少部分熔化，以便其整体地连接到支撑芯。接下来，冷却复合结构，以便在充分凝固且由此硬化之后，能从模具移出该复合结构。

[0029] 在生产工程方面，特别有利的是，如果在固化覆盖层之后，覆盖接纳区的粘合剂表面被截断和/或被研磨成与覆盖层齐平，则如此，例如，不平坦度至少部分被消除且由此创建合适的承载表面和/或接触表面。在后续的生产步骤中，将外部层施加例如胶合、蒸汽涂覆或者喷射到该覆盖层上。

附图说明

[0030] 本发明的其他特征、优势和效果从本发明优选说明实施例的以下描述中呈现，其中：

[0031] 图1示出了包括基层、芯部和覆盖层的发光复合结构的基本结构的截面图，其中照明器件集成在芯部中；

[0032] 图2示出了来自图1的具有集成在芯部中的在关闭状态下的照明器件的发光复合结构可见侧的三维图示；

[0033] 图3示出了来自图1的具有集成在芯部中的在开启状态下的照明器件的发光复合结构可见侧的三维图示；

[0034] 图4示出了用于生产来自图1的发光复合结构的方法的示意性工艺流程。

[0035] 在图中，彼此相应或相同的部分分别提供有相同的附图标记。

具体实施方式

[0036] 图1示出了穿过用于固定设置在航行器内部中的发光复合结构1的截面图，其中截面线与发光复合结构1的纵向延伸线平行。例如，复合结构1是航行器面板，其中航行器面板被配置为用于给内部做衬里的覆层部件，和/或配置为用于装饰内部的装配部件。

[0037] 发光复合结构1包括基层2和覆盖层3。例如，基层2形成底部侧，该底部侧在安装情景中为复合结构1的面向远离内部的一侧。覆盖层3和任选的基层2在每一种情况下都是预浸渍层。具体而言，预浸渍物由用连续纤维强化的硬质塑料或者热塑性部件构成。

[0038] 此外，复合结构1具有芯部4，在一些情况下，其被设置在基层2和覆盖层3之间。在复合结构1的制造中，基层2、芯部4和覆盖层3被彼此上下放置，且被按压在一起以形成夹层结构。

[0039] 发光复合结构1包括照明器件5，其被配置为光源，用于将光发射到航行器内部，多个照明器件5也是可能的。照明器件5被集成到芯部4中且以这种方式被俘获式固定。照明器件5的光在覆盖层3的方向上发出。在该说明性实施例中，照明器件5是LED。

[0040] 覆盖层3与集成到芯部4中的照明器件5固化到一起以这种方式，降低了生产和组装复杂度，因为，例如避免了用于照明器件5的接收固定装置的引入、照明器件5以及相关电器的随后安装。

[0041] 芯部4具有支撑芯6，在该说明性实施例中，支撑芯6是蜂窝芯。支撑芯6获得与相对低重量结合的高机械硬度。支撑芯6至少在一些区域中整体连接至基层2和覆盖层3。

[0042] 支撑芯6具有接纳区7，其中集成了照明器件5。该说明性实施例中，接纳区7被配置为孔隙。但是，可以同等地提供成，接纳区7为盲孔，或者该孔隙由多个相互间隔的支撑芯6形成。

[0043] 芯部4包括粘合剂8，接纳区7填充有该粘合剂。由此照明器件5被嵌入到粘合剂8中。粘合剂8例如是接合粘合剂。照明器件5与闭合接纳区7的粘合剂表面齐平地终止。但是，可以同等地提供成，粘合剂8完全覆盖照明器件5。这种情况下，至少为了部分光透射，粘合剂8将被配置为半透明或者透明。

[0044] 覆盖层3包括用于设置在接纳区7中的照明器件5的凹部9，以便有可能使照明器件5的光发射不受覆盖层3阻碍。嵌入到粘合剂8中的照明器件5与覆盖层3的顶部侧齐平地终止。为了齐平终止且为了消除覆盖接纳区7的粘合剂表面中可能的不平整度，粘合剂表面和任选的覆盖层3的顶部侧被截断和/或被研磨。

[0045] 发光复合结构1包括外部层10，其被设置在覆盖层3、照明器件5和粘合剂表面上且形成复合结构1的可见侧。为了改善外观的目的、为了绝缘、为了照明器件5的接触保护和/或为了保护覆盖层3的的部侧，外部层10被施加。例如，外部层10是漆。

[0046] 外部层10是光透射的，以便由照明器件5发出的光经由外部层10实现光透射。此外，外部层10是半透明的，从而，尽管能实现发光，但是不允许或者仅有限地允许看到照明器件5。外部层10由此导致在发光复合结构1中的照明器件5的外观不突出。

[0047] 发光复合结构1包括电连接电缆16，用于将照明器件5连接到航行器的电压源。该电缆至少在一些区域中行进在基层2和支撑芯6之间。电连接电缆16被配置为带状导体且以导电的方式连接至照明器件5的触点，例如焊接至这些触点。

[0048] 图2和图3示出了来自图1的发光复合结构1的可见侧的三维图示，其中具有集成到芯部4中的多个照明器件5。

[0049] 图2中，照明器件5处于关闭状态且由此不处于操作中。外部层10的半透明结构的结果是，照明器件5不能被看到或者只能很困难地被看到。图3中，相反，照明器件5处于开启状态。外部层10为光透射的结果是，通过在外部层10上解耦合的光在外部层10上描绘出光轮廓11。光轮廓11例如与照明器件5的发光轮廓对应。如果发光轮廓例如应当为环形，则所描绘的光轮廓11类似地也为环形。

[0050] 图4中，示出了用于制造发光复合结构1的方法的示意性工艺流程。该方法包括以下步骤：

[0051] 12：提供基层2、覆盖层3和芯部4，以及至少一个照明器件5；

[0052] 13：将至少一个照明器件5集成到芯部4中；

[0053] 14：将芯部4设置在基层2和覆盖层3之间；

[0054] 15：固化覆盖层3和任选地作为补充的基层2。

[0055] 参考符号列表

[0056] 1  发光复合结构

[0057] 2  基层

[0058] 3  覆盖层

[0059] 4  芯部

[0060] 5  照明器件

[0061] 6  支撑芯

[0062] 7  接钠区

[0063] 8  粘合剂

[0064] 9  凹部

[0065] 10 外部层

[0066] 11 光轮廓

[0067] 12 第一方法步骤

[0068] 13 第二方法步骤

[0069] 14 第三方法步骤

[0070] 15 第四方法步骤

[0071] 16 电连接电缆