用於led顯示器和/或lc顯示器的照亮的顯示器窗口的製作方法

2023-10-06 13:36:34 2

專利名稱：用於led顯示器和/或lc顯示器的照亮的顯示器窗口的製作方法
用於LED顯示器和/或LC顯示器 的照亮的顯示器窗口本發明涉及一種顯示器窗口 、尤其是用於LED (發光二極體)顯示 器和LC (液晶)顯示器，具有一照明裝置和一微型構造用於對顯示器窗 口進行照明。由DE 20 2004 001 91 1 Ul已知有一種LED顯示器，它具有布置在 其前方的光導板。這可以用 一投影光源進行照明的光導板在這種情況下 應該為LED顯示器提供一種掩光屏的作用。為了使投影光源的光能夠盡 可能完全被反射和集中，設計了一種光導的配置。這種配置布置在光導 板的面向觀察者的表面上。因為光導板使顯示器向外終止，因此所述配 置就無保護地經受所有外來的影響。另外一種缺點是光導板的由於配 置而造成的不平坦的表面對於例如象灰塵那樣的汙染來說提供了良好 的支點。這些汙染、或者也有損傷-例如象刮痕可能對所述配置的光導 功能起到負面的影響或者甚至完全阻擋住。因此本發明的任務是提出一種顯示器窗口 、尤其是用於LED顯示器 和IX顯示器，它對顯示器有保護，並且保證顯示器保持相同的良好的 前景照明，同時又保證顯示器信息的良好的可讀取性。此任務通過一顯示器窗口來解決，它尤其用於LED顯示器和LC顯 示器，具有一照明裝置和一微型構造用於對顯示器窗口進行照明，在這 顯示器窗口裡所述微型構造在顯示器窗口上布置在其指向顯示器的一 側。按照本發明區分為顯示器窗口的前側面和後側面。顯示器窗口的面 向觀察者的那個側面是前側面，面向顯示器的那個側面是顯示器窗口的 後面。一^:前側面和後面相互平4於布置。前側面和後側面相互之間的一 種與此不同的不平行的布置可能由於結構原因而根據顯示器單元的構 造是必需要的。微型構造用於使得從照明裝置例如側面地耦入到顯示器窗口裡的 光能輸出到顯示器窗口的前側面上。因此可以有目的地使整個顯示器窗 口被照明。通過其按照本發明的在顯示器窗口後側面上的布局，所述微 型構造布置在顯示器單元的內部。這種布局保護了微型構造，防止了有
害的外部影響，並因此保證顯示器信息的持久良好的可讀取性。例如這 樣就可能不會有灰塵微粒固定在所述微型構造上。外部的影響、如化學 清洗劑或者由於機械作用而引起的損傷一例如象刮痕也可能不會損傷 微型構造，並且不影響其功能。
微型構造也實現了雙重功能 一方面它將在側面射入到顯示器窗口 裡的光線反射至顯示器窗口的前側面，並因此迎著使用者的視向發射。 另一方面它使使用者可以在一垂直於顯示器窗口表面的方向上透過看 到顯示器。為此微型構造可以有一些表面，它們使所述從照明裝置耦入 到顯示器窗口裡的光線垂直於顯示器窗口的表面或者說前側面進行反 射。這些面在這種情況下可以呈角度地進行布置，和/或使平面的、凹 下的或凸起的。這些面的幾何形狀在這裡在原則上可以自由選擇，只要 這形狀引起一種基本上垂直的反射的話。所述被耦入的光線的垂直反射 對於觀察者來說產生強烈的光感，並因此使耦入的光能有最好的效率。
為了完成微型構造的上述兩種功能，在第一種結構形式中這些面可 能完全覆蓋住顯示器窗口 ，並設計成只是局部反射或者說可以如此透 光，使得仍然可以透過它看到顯示器信息。按照另一種結構形式，這些 面可以設計成完全是反射的，但並不佔據顯示器窗口的整個表面。更確 切地說，它們可以在它們之間空出中間空間，穿過這些空間仍可以見到 顯示器信息。由於這些面微型化的結構和均勻地在微型構造中的分布， 對於使用者來說仍然有 一種均質的印象。所述微型構造也可以是在顯示器窗口之內具有反射面的微粒的形 式，它們具有一種適合於垂直的光反射的指向。微粒的指向例如可以借 助於一磁場在顯示器窗口的製造過程中實現，其中微粒本身例如混合有 金屬粉末。微粒的很細微的分布實現了光能的面狀的和均勻的輸出。
按照本發明，用於對顯示器窗口進行照明的照明裝置與用於示出顯 示器信息的顯示器LCD或者說顯示器LC-光電元件具有差別。LED (發光二極體)也可以用作為照明裝置。這樣的LED原則上可 以是所有對於本領域技術人員來說已知的適合於對顯示器窗口進行照 明的LED。例如可以採用SMD (表面安裝器件)-LED,它們可以布置在 同一線路板上，這線路板也裝有顯示器-LED。顯示器-LED也可以設計成 SMD結構型式。對於線^4反來i兌，它例如可以是指一種PCB (印刷電^各 板)板。成布置在顯示器窗口裡，側面地與 顯示器窗口鄰接和/或也可布置成遠離顯示器窗口 。尤其是在照明裝置 遠離顯示器窗口布置時，按照本發明的另一種有利的設計方案，光導路 徑(Lichtleitstrecke)可以布置在照明裝置和顯示器窗口之間。通過 這光導路徑使照明裝置的光能傳輸至顯示器窗口的目視區域。光導路徑 可以是顯示器窗口的一部分。它們可以布置在顯示器窗口的平面裡或者 與之呈一種角度。按照本發明，顯示器窗口可以具有一薄膜或印刷物(Bedruckung)。 該薄膜或者印刷物可以優先(為防止外來影響)布置在顯示器窗口的背 側面上，並且局部或完全地覆蓋住它用於規定顯示器窗口的範圍。在這 種情況下，這既可以是指表示出顯示器信息的範圍，也可以是指沒有表 示出顯示器信息的範圍。對於透光的薄膜或印刷物來說，可以將沒有顯 示器窗口的顯示器信息的範圍這樣覆蓋起來，從而使它對於觀察者來說 似乎是黑暗的。而具有顯示器信息的範圍則可以或者設有透明薄膜或者 沒有印刷物。因此可以實現與具有顯示器信息的照亮範圍的分界或更好 的對比。顯示器窗口可以備選地只是局部具有薄膜或印刷物。因此這借 助於微型構造反射的光能可以以 一種前景照明的形式在微型構造的準 確分界的範圍裡可以被看到。顯示器信息的另一種表示方法通過一種塗覆在顯示器窗口上的負 的印刷(negative Bedruckimg )、或者說顯示器信息在薄膜上或在顯 示器窗口上的負顯示而實現。在這種情況下對於觀察者來說，顯示器信 息一例如文本和/或符號形式一在有照明時顯得透光的。所述沒有顯示 器信息的範圍可以印刷成不透光的或用不透光的薄膜蓋住。按照本發明，薄膜可以是漫射的。藉助於漫射的薄膜， 一種通過多 個單獨的LED表示出的顯示器信息對於觀察者來說顯得是均勻的，這是 因為他不再可以通過漫射薄膜來察覺到分開的LED。這種效果受到顯示 器-LED和顯示器窗口之間一定間距的支持。顯示器窗口可以完全地或局部地被染色，因此顯示器窗口的範圍顯 出不同的顏色。這對於觀察者來說可以改善配置、或者說某些範圍的重 新認出。例如具有警告-或報警特性的顯示器信息可以突出顯示為紅 的。正是鑑於現代的光學設計，可以根據顯示器窗口的實施方式的不 同、尤其是通過有色彩的顯示，實現對觀察者來說高的感觸性或者影 響。顯示器窗口因此可以似乎承擔第二個顯示平面的功能。按照本發明，可以在顯示器窗口和線路板之間布置一反射器盒。它用於限定不同的顯示器信息範圍。尤其是當顯示器-LED和顯示器窗口之 間有大的距離時，否則可能造成相鄰的顯示器信息範圍的相互不利的影 響。例如在上述藉助於負的印刷來表示顯示器信息的情況下(這種印刷 可以附帶地用一種漫射薄膜遮蓋住)，可以通過一鄰接的被照明的範圍 的LED的光能在沒有反射器盒的情況下不希望地一起照亮一暫時未被照 明的帶有顯示器信息的範圍。反射器盒可以由許多分隔壁組成，這些分隔壁布置在顯示器-LED 和顯示器窗口之間，並且遮蔽了來自鄰接範圍的光輻射。反射器盒的多 個不透光的分隔壁可以形成一採光井，其中分隔壁是採光井的側壁。分 隔壁還可以形成一框架，它的一側貼靠在顯示器窗口上，另一側貼靠在 承載著顯示器-LED的線路板上。反射器盒的框架因此可以規定出在線路 板或者顯示器-LED和顯示器窗口之間的距離，並且使線路板或者顯示器 -LED相對於顯示器窗口的位置固定住。為了能夠使反射器盒位置準確地定位在裝有顯示器-LED的線路板 和顯示器窗口之間，反射器盒可以設有定位元件。這些元件可以確保反 射器盒相對於顯示器窗口和/或線路板保持在一預先規定的位置上。對 於彈性結構的元件來說，這些元件例如可以彈性地支撐在線路板上，因 此反射器盒在裝配顯示器窗口時相對於這顯示器窗口就自身固定在一 預定的位置上。除此之外，通過彈性的元件可以補償在顯示器窗口和線 路板之間的距離誤差。顯示器窗口的許多變型方案除了通過改變薄膜和/或印刷物之外， 也可以通過前景照明的不同幾何形狀的目視範圍來實現。為此，微型構 造只能局部地遮蓋住顯示器窗口。反射器盒可以具有多個採光井，它們 將不同顯示器信息的範圍分開，或者也將其它沒有顯示器信息的範圍分 開。採光井的側壁也可以是導光的。如果此外它們還是彩色的話，那麼 所述藉助於採光井所界定的、具有顯示器信息的範圍就可以利用在一定 條件下彩色照明的框架來表示。按照本發明的顯示器窗口可以有利地也與LC-顯示器相組合。顯示 器窗口對於LC-顯示器的LC-光電元件提供一種前景照明。因此即使是
傳輸彎曲的和透射的LC-光電元件的大約15%至25%的小的透射，也可能 沒有什麼意義，這是因為LC-光電元件的前側面被照明了。此外相對於 背景照明來說，前景照明需要較少的光能。LC-光電元件還可以設計成 反射的，以便特別是在中等至明亮的環境光線情況時，可以實現改善的 對比性能。按照本發明的顯示器窗口例如可以應用於家用器具。這樣的家用器 具例如是洗衣機、乾燥機、爐灶具、烤爐、微波裝置、洗碗機、冷卻 器具和蒸氣器具。然而本發明的應用範圍並不限於所列的實例。以下根據附圖用實施例對本發明的原理詳細加以說明。附圖所示為

圖1:由觀察者看到的一種具有顯示器窗口的LED (發光二極體)-顯示器的簡略圖；圖2:按在圖1中所示的剖面線A-A的一種截面圖； 圖3:圖2中細節Z的簡略圖；圖4:具有SMD (表面安裝裝置)-LED的一顯示器線路板的簡圖； 圖5:具有安裝了一反射器盒的SMD-LED的一顯示器線路板的簡圖；圖6:具有SMD-LED、所安裝的反射器盒和薄膜的一顯示器線路板 的簡圖；圖7:具有SMD-LED、所安裝的反射器盒、薄膜和顯示器窗口的一 顯示器線路板的簡圖。圖1表示一種LED-顯示器單元10，它具有一顯示器窗口 12和一外 殼14,正如它對於觀察者來說可以見到的那樣。此時可以見到顯示器窗 口 12的前側面。所表示的顯示器窗口 12具有矩形的平坦的前側面。外殼14在視圖 平面裡完全包圍住顯示器窗口 12。顯示器窗口 12的前側面與外殼14形 成一平坦的表面。外殼14有一凹坑，其形狀對應於從觀察者起可以見 到的顯示器窗口 12的表面。圖2表示沿著圖1中所示剖面線A-A的顯示器單元10的剖視圖。 外殼14和顯示器窗口 12構成一水平的平面。平行於這平面並且至 顯示器窗口 12有間距地布置了一線^^板18。在線路板18的一邊緣部位 裡設有SMD-LED 16。相鄰接於這些SMD-LED，在它們的發射方向上是光 導路徑20。該光導路徑20作成顯示器窗口 12的組成部分，並成直角地 從其邊緣處突出。在線路板18的中心部位中，在顯示器窗口 12之下設 有多個顯示器-LED 22。此外在顯示器窗口 12和線路板18之間還有一反射器盒24。它具有 多個採光井28，它們從顯示器-LED 22之上在顯示器窗口 12的方向上 延伸。它們由側壁30限制住，這些側壁在顯示器窗口 12和線路板18 之間垂直於顯示器窗口 12的前側面布置。顯示器窗口 12由SMD-LED 16照明。這些SMD-LED布置在線路板18 上在顯示器-LED 22側邊。光導路徑20承擔了光能從SMD-LED 16至顯 示器窗口 12的繼續傳輸。這些光導路徑直接緊靠於SMD-LED 16,或者 說與SMD-LED 16鄰接地和/或有間距地布置。同樣在線路板18上也布置了顯示器-LED 22,它們也是SMD結構型 式的LED。顯示器-LED 22顯示出顯示器信息。它們在顯示器窗口12的 方向上發射出其光能。在這種情況下，採光井28用其側壁30相互限制 住了不同的顯示器信息的範圍或者具有或沒有顯示器信息的這樣的範 圍。反射器盒在一邊緣部位裡具有多個定位元件26。它們作成彈性的， 可以補償可能會出現的位置誤差，例如涉及在線路板18和顯示器窗口 12之間的距離。彈性的定位元件26自動地在裝配顯示器單元10時確保 了反射器盒24相對於線路板18並相對於顯示器窗口 12的可靠位置。在顯示器窗口 12的後側面和反射器盒24之間設有一薄膜32。它是 透明的並且是漫射的。由於這種情況，顯示器信息對於觀察者來說顯得 是均勻的，即使它由多個單個的顯示器-LED 22所產生。圖3表示了圖2中用Z標註的局部細節的放大圖。在這放大圖中可以見到一布置在顯示器窗口 12的後側面上的微型 構造36，它由許多表面38組成。這些表面38具有一種預先規定的、相 對於顯示器窗口 12的前側面的傾斜度。布置在線路板18上的、 一顯示器信息範圍的顯示器-LED 22將其光 能34通過採光井38朝向顯示器窗口 12的方向上發射出。顯示器-LED 22 同樣也設計成SMD-結構型式。穿過漫射的薄膜32,所述藉助於顯示器 -LED 22所示出的顯示器信息一例如象文本或符號，對於顯示器窗口 12 的觀察者來說顯示出均勻的直線段，而不是許多單個的、例如點狀的光 源形式。微型構造36的表面38的方向應使所述從SMD-LED 16輸入到顯示 器窗口 12裡的光能向上垂直於顯示器窗口 12的表面40而進行反射。為了更好地表示出顯示器單元10的構造，圖4至7表示出了顯示 器單元IO零件的立體圖。圖4至7的次序還可以看作為顯示器單元10 的裝配次序。圖4表示線路板18,它有九個裝在線路板18中央部位裡的顯示器 -LED 22。它們用於表示出一種顯示器信息。在線路板18的一邊緣部位 裡，在顯示器-LED 22旁邊左邊和右邊分別設有三個SMD-LED 16。它們 構成了用於對顯示器窗口 12 (在圖4中未示出)進行照明的基礎。除此 之外，定位輔助裝置42呈凹坑形狀地掏制在線路板18中，以便能夠使 反射器盒24位置可靠地定位於線路板18上。圖5表示了在圖4所示的線路板18連同反射器盒24。該反射器盒 24具有凸起44，它們的形狀和位置與線路板18的定位輔助裝置42對 應一致。在將反射器盒24裝在線路板18上時，這些凸起44嵌入到線 路板18的定位輔助裝置42裡，並因此保證了反射器盒24相對於線路 板18的位置。定位元件26確保了反射器盒24的底稜邊至顯示器-LED 22 或者說至線路板18的必要的距離。它們設計成彈性的，因此可以自動 地使反射器盒24相對於顯示器窗口 12和線路板18實現定向對準和固定。反射器盒24包括多個採光井28，它們的布局、數量、形狀和大小 對應於顯示器信息範圍的布局、數量、形狀和大小。圍繞著採光井28 周圍設有一框，它保證了反射器盒24可靠地貼靠在顯示器窗口 12上。圖6與圖5的區別在於在反射器盒24上裝有薄膜32。為了使薄 膜32位置可靠地固定在反射器盒24上，薄膜32具有一附著層，例如 一粘貼層。圖7表示了顯示器單元10的一種裝配狀態，在此狀態時，附加於 在圖6中所示的裝配狀態，將具有光導路徑20的顯示器窗口 12裝在薄 膜32上。最後要再次指出對於前面詳述的顯示器單元10來說是指一種實 施例，它可以由本領JiU支術人員以各種不同的方式進4亍修改，而並不偏 離本發明的範圍。外殼14和顯示器窗口 12的具體設計尤其也可以以與
這裡所述不同的形式來進行。反射器盒24同樣也可以設計成其它形狀，如果這由於佔地或者說設計方面的原因而必需的話。此外考慮到完整性還要指出不確定的術語"一"的應用並不排除: 所涉及的特徵也可能多重存在。附圖標記列表10 顯示器單元12 顯示器窗口14 外殼16 SMD-LED18 線路板2 0 光導路徑22 顯示器-LED24 反射器盒26 定位元件28 採光井30 側壁32 薄膜34 光能36 微型構造38 微型構造36的表面40 顯示器窗口 12的表面42 定位輔助裝置44 凸起
權利要求
1. 顯示器窗口 (12)、尤其是用於LED顯示器和LC顯示器，它 具有一照明裝置(16)和一微型構造(36)用於對顯示器窗口 (12)進 行照明，其特徵在於，微型構造(36)在顯示器窗口 U2)上布置在其 指向顯示器(22)的側面上。
2. 按權利要求1所述的顯示器窗口 (12)，其特徵在於，微型構 造(36)具有表面(38)，它們將從照明裝置(16)耦入到顯示器窗口(12 )裡的光線垂直於顯示器窗口 ( U )的表面(40)進行反射。
3. 按權利要求1或2所述的顯示器窗口 (12),其特徵在於，在 顯示器窗口 ( 12 )和照明裝置(16 )之間設有至少一個光導路徑(20)。
4. 按上述權利要求之一所述的顯示器窗口 (12)，其特徵在於， 顯示器窗口 ( 12 )具有一薄膜(32 )或印刷物。
5. 按上述權利要求之一所述的顯示器窗口 (12),其特徵在於， 薄膜(32 )是漫射的。
6. 按上述權利要求之一所述的顯示器窗口 (12),其特徵在於， 顯示器窗口 ( 12 )被染色。
7. 按上述權利要求之一所述的顯示器窗口 ，其特徵在於，顯示器 窗口 (12)具有一反射器盒(24),它具有至少一個帶有側壁(30)的 採光井(28)。
8. 按權利要求7中之一所述的顯示器窗口 (12),其特徵在於， 反射器盒(24)具有設計成彈性的定位元件(26， 44)。
9. 具有LED顯示器單元或LC顯示器單元的家用器具，包括至少 一個按權利要求1至8中之一所述的顯示器窗口 (12)。
全文摘要
本發明涉及一種顯示器窗口(12)，尤其是用於LED顯示器和LC顯示器，具有一照明裝置和一微型構造(36)用於對顯示器窗口(12)進行照明，在這顯示器窗口中，微型構造(36)布置在顯示器窗口(12)的指向顯示器(22)的側面上。
文檔編號G09F9/33GK101147184SQ200680009438
公開日2008年3月19日 申請日期2006年2月16日 優先權日2005年3月24日
發明者E·赫爾布萊克特, G·吉特爾, G·馬傑, H·克萊因萊因, L·克諾普, P·沃格爾桑格, T·魯德尼阿 申請人:Bsh博施及西門子家用器具有限公司