专利名称：用于led显示器和/或lc显示器的照亮的显示器窗口的制作方法
用于LED显示器和/或LC显示器 的照亮的显示器窗口本发明涉及一种显示器窗口 、尤其是用于LED (发光二极管)显示 器和LC (液晶)显示器，具有一照明装置和一微型构造用于对显示器窗 口进行照明。由DE 20 2004 001 91 1 Ul已知有一种LED显示器，它具有布置在 其前方的光导板。这可以用 一投影光源进行照明的光导板在这种情况下 应该为LED显示器提供一种掩光屏的作用。为了使投影光源的光能够尽 可能完全被反射和集中，设计了一种光导的配置。这种配置布置在光导 板的面向观察者的表面上。因为光导板使显示器向外终止，因此所述配 置就无保护地经受所有外来的影响。另外一种缺点是光导板的由于配 置而造成的不平坦的表面对于例如象灰尘那样的污染来说提供了良好 的支点。这些污染、或者也有损伤-例如象刮痕可能对所述配置的光导 功能起到负面的影响或者甚至完全阻挡住。因此本发明的任务是提出一种显示器窗口 、尤其是用于LED显示器 和IX显示器，它对显示器有保护，并且保证显示器保持相同的良好的 前景照明，同时又保证显示器信息的良好的可读取性。此任务通过一显示器窗口来解决，它尤其用于LED显示器和LC显 示器，具有一照明装置和一微型构造用于对显示器窗口进行照明，在这 显示器窗口里所述微型构造在显示器窗口上布置在其指向显示器的一 侧。按照本发明区分为显示器窗口的前侧面和后侧面。显示器窗口的面 向观察者的那个侧面是前侧面，面向显示器的那个侧面是显示器窗口的 后面。一^:前侧面和后面相互平4于布置。前侧面和后侧面相互之间的一 种与此不同的不平行的布置可能由于结构原因而根据显示器单元的构 造是必需要的。微型构造用于使得从照明装置例如侧面地耦入到显示器窗口里的 光能输出到显示器窗口的前侧面上。因此可以有目的地使整个显示器窗 口被照明。通过其按照本发明的在显示器窗口后侧面上的布局，所述微 型构造布置在显示器单元的内部。这种布局保护了微型构造，防止了有
害的外部影响，并因此保证显示器信息的持久良好的可读取性。例如这 样就可能不会有灰尘微粒固定在所述微型构造上。外部的影响、如化学 清洗剂或者由于机械作用而引起的损伤一例如象刮痕也可能不会损伤 微型构造，并且不影响其功能。
微型构造也实现了双重功能 一方面它将在侧面射入到显示器窗口 里的光线反射至显示器窗口的前侧面，并因此迎着使用者的视向发射。 另一方面它使使用者可以在一垂直于显示器窗口表面的方向上透过看 到显示器。为此微型构造可以有一些表面，它们使所述从照明装置耦入 到显示器窗口里的光线垂直于显示器窗口的表面或者说前侧面进行反 射。这些面在这种情况下可以呈角度地进行布置，和/或使平面的、凹 下的或凸起的。这些面的几何形状在这里在原则上可以自由选择，只要 这形状引起一种基本上垂直的反射的话。所述被耦入的光线的垂直反射 对于观察者来说产生强烈的光感，并因此使耦入的光能有最好的效率。
为了完成微型构造的上述两种功能，在第一种结构形式中这些面可 能完全覆盖住显示器窗口 ，并设计成只是局部反射或者说可以如此透 光，使得仍然可以透过它看到显示器信息。按照另一种结构形式，这些 面可以设计成完全是反射的，但并不占据显示器窗口的整个表面。更确 切地说，它们可以在它们之间空出中间空间，穿过这些空间仍可以见到 显示器信息。由于这些面微型化的结构和均匀地在微型构造中的分布， 对于使用者来说仍然有 一种均质的印象。所述微型构造也可以是在显示器窗口之内具有反射面的微粒的形 式，它们具有一种适合于垂直的光反射的指向。微粒的指向例如可以借 助于一磁场在显示器窗口的制造过程中实现，其中微粒本身例如混合有 金属粉末。微粒的很细微的分布实现了光能的面状的和均匀的输出。
按照本发明，用于对显示器窗口进行照明的照明装置与用于示出显 示器信息的显示器LCD或者说显示器LC-光电元件具有差别。LED (发光二极管)也可以用作为照明装置。这样的LED原则上可 以是所有对于本领域技术人员来说已知的适合于对显示器窗口进行照 明的LED。例如可以采用SMD (表面安装器件)-LED,它们可以布置在 同一线路板上，这线路板也装有显示器-LED。显示器-LED也可以设计成 SMD结构型式。对于线^4反来i兌，它例如可以是指一种PCB (印刷电^各 板)板。成布置在显示器窗口里，侧面地与 显示器窗口邻接和/或也可布置成远离显示器窗口 。尤其是在照明装置 远离显示器窗口布置时，按照本发明的另一种有利的设计方案，光导路 径(Lichtleitstrecke)可以布置在照明装置和显示器窗口之间。通过 这光导路径使照明装置的光能传输至显示器窗口的目视区域。光导路径 可以是显示器窗口的一部分。它们可以布置在显示器窗口的平面里或者 与之呈一种角度。按照本发明，显示器窗口可以具有一薄膜或印刷物(Bedruckung)。 该薄膜或者印刷物可以优先(为防止外来影响)布置在显示器窗口的背 侧面上，并且局部或完全地覆盖住它用于规定显示器窗口的范围。在这 种情况下，这既可以是指表示出显示器信息的范围，也可以是指没有表 示出显示器信息的范围。对于透光的薄膜或印刷物来说，可以将没有显 示器窗口的显示器信息的范围这样覆盖起来，从而使它对于观察者来说 似乎是黑暗的。而具有显示器信息的范围则可以或者设有透明薄膜或者 没有印刷物。因此可以实现与具有显示器信息的照亮范围的分界或更好 的对比。显示器窗口可以备选地只是局部具有薄膜或印刷物。因此这借 助于微型构造反射的光能可以以 一种前景照明的形式在微型构造的准 确分界的范围里可以被看到。显示器信息的另一种表示方法通过一种涂覆在显示器窗口上的负 的印刷(negative Bedruckimg )、或者说显示器信息在薄膜上或在显 示器窗口上的负显示而实现。在这种情况下对于观察者来说，显示器信 息一例如文本和/或符号形式一在有照明时显得透光的。所述没有显示 器信息的范围可以印刷成不透光的或用不透光的薄膜盖住。按照本发明，薄膜可以是漫射的。借助于漫射的薄膜， 一种通过多 个单独的LED表示出的显示器信息对于观察者来说显得是均匀的，这是 因为他不再可以通过漫射薄膜来察觉到分开的LED。这种效果受到显示 器-LED和显示器窗口之间一定间距的支持。显示器窗口可以完全地或局部地被染色，因此显示器窗口的范围显 出不同的颜色。这对于观察者来说可以改善配置、或者说某些范围的重 新认出。例如具有警告-或报警特性的显示器信息可以突出显示为红 的。正是鉴于现代的光学设计，可以根据显示器窗口的实施方式的不 同、尤其是通过有色彩的显示，实现对观察者来说高的感触性或者影 响。显示器窗口因此可以似乎承担第二个显示平面的功能。按照本发明，可以在显示器窗口和线路板之间布置一反射器盒。它用于限定不同的显示器信息范围。尤其是当显示器-LED和显示器窗口之 间有大的距离时，否则可能造成相邻的显示器信息范围的相互不利的影 响。例如在上述借助于负的印刷来表示显示器信息的情况下(这种印刷 可以附带地用一种漫射薄膜遮盖住)，可以通过一邻接的被照明的范围 的LED的光能在没有反射器盒的情况下不希望地一起照亮一暂时未被照 明的带有显示器信息的范围。反射器盒可以由许多分隔壁组成，这些分隔壁布置在显示器-LED 和显示器窗口之间，并且遮蔽了来自邻接范围的光辐射。反射器盒的多 个不透光的分隔壁可以形成一采光井，其中分隔壁是采光井的侧壁。分 隔壁还可以形成一框架，它的一侧贴靠在显示器窗口上，另一侧贴靠在 承载着显示器-LED的线路板上。反射器盒的框架因此可以规定出在线路 板或者显示器-LED和显示器窗口之间的距离，并且使线路板或者显示器 -LED相对于显示器窗口的位置固定住。为了能够使反射器盒位置准确地定位在装有显示器-LED的线路板 和显示器窗口之间，反射器盒可以设有定位元件。这些元件可以确保反 射器盒相对于显示器窗口和/或线路板保持在一预先规定的位置上。对 于弹性结构的元件来说，这些元件例如可以弹性地支撑在线路板上，因 此反射器盒在装配显示器窗口时相对于这显示器窗口就自身固定在一 预定的位置上。除此之外，通过弹性的元件可以补偿在显示器窗口和线 路板之间的距离误差。显示器窗口的许多变型方案除了通过改变薄膜和/或印刷物之外， 也可以通过前景照明的不同几何形状的目视范围来实现。为此，微型构 造只能局部地遮盖住显示器窗口。反射器盒可以具有多个采光井，它们 将不同显示器信息的范围分开，或者也将其它没有显示器信息的范围分 开。采光井的侧壁也可以是导光的。如果此外它们还是彩色的话，那么 所述借助于采光井所界定的、具有显示器信息的范围就可以利用在一定 条件下彩色照明的框架来表示。按照本发明的显示器窗口可以有利地也与LC-显示器相组合。显示 器窗口对于LC-显示器的LC-光电元件提供一种前景照明。因此即使是
传输弯曲的和透射的LC-光电元件的大约15%至25%的小的透射，也可能 没有什么意义，这是因为LC-光电元件的前侧面被照明了。此外相对于 背景照明来说，前景照明需要较少的光能。LC-光电元件还可以设计成 反射的，以便特别是在中等至明亮的环境光线情况时，可以实现改善的 对比性能。按照本发明的显示器窗口例如可以应用于家用器具。这样的家用器 具例如是洗衣机、干燥机、炉灶具、烤炉、微波装置、洗碗机、冷却 器具和蒸气器具。然而本发明的应用范围并不限于所列的实例。以下根据附图用实施例对本发明的原理详细加以说明。附图所示为
图1:由观察者看到的一种具有显示器窗口的LED (发光二极管)-显示器的简略图；图2:按在图1中所示的剖面线A-A的一种截面图； 图3:图2中细节Z的简略图；图4:具有SMD (表面安装装置)-LED的一显示器线路板的简图； 图5:具有安装了一反射器盒的SMD-LED的一显示器线路板的简图；图6:具有SMD-LED、所安装的反射器盒和薄膜的一显示器线路板 的简图；图7:具有SMD-LED、所安装的反射器盒、薄膜和显示器窗口的一 显示器线路板的简图。图1表示一种LED-显示器单元10，它具有一显示器窗口 12和一外 壳14,正如它对于观察者来说可以见到的那样。此时可以见到显示器窗 口 12的前侧面。所表示的显示器窗口 12具有矩形的平坦的前侧面。外壳14在视图 平面里完全包围住显示器窗口 12。显示器窗口 12的前侧面与外壳14形 成一平坦的表面。外壳14有一凹坑，其形状对应于从观察者起可以见 到的显示器窗口 12的表面。图2表示沿着图1中所示剖面线A-A的显示器单元10的剖视图。 外壳14和显示器窗口 12构成一水平的平面。平行于这平面并且至 显示器窗口 12有间距地布置了一线^^板18。在线路板18的一边缘部位 里设有SMD-LED 16。相邻接于这些SMD-LED，在它们的发射方向上是光 导路径20。该光导路径20作成显示器窗口 12的组成部分，并成直角地 从其边缘处突出。在线路板18的中心部位中，在显示器窗口 12之下设 有多个显示器-LED 22。此外在显示器窗口 12和线路板18之间还有一反射器盒24。它具有 多个采光井28，它们从显示器-LED 22之上在显示器窗口 12的方向上 延伸。它们由侧壁30限制住，这些侧壁在显示器窗口 12和线路板18 之间垂直于显示器窗口 12的前侧面布置。显示器窗口 12由SMD-LED 16照明。这些SMD-LED布置在线路板18 上在显示器-LED 22侧边。光导路径20承担了光能从SMD-LED 16至显 示器窗口 12的继续传输。这些光导路径直接紧靠于SMD-LED 16,或者 说与SMD-LED 16邻接地和/或有间距地布置。同样在线路板18上也布置了显示器-LED 22,它们也是SMD结构型 式的LED。显示器-LED 22显示出显示器信息。它们在显示器窗口12的 方向上发射出其光能。在这种情况下，采光井28用其侧壁30相互限制 住了不同的显示器信息的范围或者具有或没有显示器信息的这样的范 围。反射器盒在一边缘部位里具有多个定位元件26。它们作成弹性的， 可以补偿可能会出现的位置误差，例如涉及在线路板18和显示器窗口 12之间的距离。弹性的定位元件26自动地在装配显示器单元10时确保 了反射器盒24相对于线路板18并相对于显示器窗口 12的可靠位置。在显示器窗口 12的后侧面和反射器盒24之间设有一薄膜32。它是 透明的并且是漫射的。由于这种情况，显示器信息对于观察者来说显得 是均匀的，即使它由多个单个的显示器-LED 22所产生。图3表示了图2中用Z标注的局部细节的放大图。在这放大图中可以见到一布置在显示器窗口 12的后侧面上的微型 构造36，它由许多表面38组成。这些表面38具有一种预先规定的、相 对于显示器窗口 12的前侧面的倾斜度。布置在线路板18上的、 一显示器信息范围的显示器-LED 22将其光 能34通过采光井38朝向显示器窗口 12的方向上发射出。显示器-LED 22 同样也设计成SMD-结构型式。穿过漫射的薄膜32,所述借助于显示器 -LED 22所示出的显示器信息一例如象文本或符号，对于显示器窗口 12 的观察者来说显示出均匀的直线段，而不是许多单个的、例如点状的光 源形式。微型构造36的表面38的方向应使所述从SMD-LED 16输入到显示 器窗口 12里的光能向上垂直于显示器窗口 12的表面40而进行反射。为了更好地表示出显示器单元10的构造，图4至7表示出了显示 器单元IO零件的立体图。图4至7的次序还可以看作为显示器单元10 的装配次序。图4表示线路板18,它有九个装在线路板18中央部位里的显示器 -LED 22。它们用于表示出一种显示器信息。在线路板18的一边缘部位 里，在显示器-LED 22旁边左边和右边分别设有三个SMD-LED 16。它们 构成了用于对显示器窗口 12 (在图4中未示出)进行照明的基础。除此 之外，定位辅助装置42呈凹坑形状地掏制在线路板18中，以便能够使 反射器盒24位置可靠地定位于线路板18上。图5表示了在图4所示的线路板18连同反射器盒24。该反射器盒 24具有凸起44，它们的形状和位置与线路板18的定位辅助装置42对 应一致。在将反射器盒24装在线路板18上时，这些凸起44嵌入到线 路板18的定位辅助装置42里，并因此保证了反射器盒24相对于线路 板18的位置。定位元件26确保了反射器盒24的底棱边至显示器-LED 22 或者说至线路板18的必要的距离。它们设计成弹性的，因此可以自动 地使反射器盒24相对于显示器窗口 12和线路板18实现定向对准和固定。反射器盒24包括多个采光井28，它们的布局、数量、形状和大小 对应于显示器信息范围的布局、数量、形状和大小。围绕着采光井28 周围设有一框，它保证了反射器盒24可靠地贴靠在显示器窗口 12上。图6与图5的区别在于在反射器盒24上装有薄膜32。为了使薄 膜32位置可靠地固定在反射器盒24上，薄膜32具有一附着层，例如 一粘贴层。图7表示了显示器单元10的一种装配状态，在此状态时，附加于 在图6中所示的装配状态，将具有光导路径20的显示器窗口 12装在薄 膜32上。最后要再次指出对于前面详述的显示器单元10来说是指一种实 施例，它可以由本领JiU支术人员以各种不同的方式进4亍修改，而并不偏 离本发明的范围。外壳14和显示器窗口 12的具体设计尤其也可以以与
这里所述不同的形式来进行。反射器盒24同样也可以设计成其它形状，如果这由于占地或者说设计方面的原因而必需的话。此外考虑到完整性还要指出不确定的术语"一"的应用并不排除: 所涉及的特征也可能多重存在。附图标记列表10 显示器单元12 显示器窗口14 外壳16 SMD-LED18 线路板2 0 光导路径22 显示器-LED24 反射器盒26 定位元件28 采光井30 侧壁32 薄膜34 光能36 微型构造38 微型构造36的表面40 显示器窗口 12的表面42 定位辅助装置44 凸起
权利要求
1. 显示器窗口 (12)、尤其是用于LED显示器和LC显示器，它 具有一照明装置(16)和一微型构造(36)用于对显示器窗口 (12)进 行照明，其特征在于，微型构造(36)在显示器窗口 U2)上布置在其 指向显示器(22)的侧面上。
2. 按权利要求1所述的显示器窗口 (12)，其特征在于，微型构 造(36)具有表面(38)，它们将从照明装置(16)耦入到显示器窗口(12 )里的光线垂直于显示器窗口 ( U )的表面(40)进行反射。
3. 按权利要求1或2所述的显示器窗口 (12),其特征在于，在 显示器窗口 ( 12 )和照明装置(16 )之间设有至少一个光导路径(20)。
4. 按上述权利要求之一所述的显示器窗口 (12)，其特征在于， 显示器窗口 ( 12 )具有一薄膜(32 )或印刷物。
5. 按上述权利要求之一所述的显示器窗口 (12),其特征在于， 薄膜(32 )是漫射的。
6. 按上述权利要求之一所述的显示器窗口 (12),其特征在于， 显示器窗口 ( 12 )被染色。
7. 按上述权利要求之一所述的显示器窗口 ，其特征在于，显示器 窗口 (12)具有一反射器盒(24),它具有至少一个带有侧壁(30)的 采光井(28)。
8. 按权利要求7中之一所述的显示器窗口 (12),其特征在于， 反射器盒(24)具有设计成弹性的定位元件(26， 44)。
9. 具有LED显示器单元或LC显示器单元的家用器具，包括至少 一个按权利要求1至8中之一所述的显示器窗口 (12)。
全文摘要
本发明涉及一种显示器窗口(12)，尤其是用于LED显示器和LC显示器，具有一照明装置和一微型构造(36)用于对显示器窗口(12)进行照明，在这显示器窗口中，微型构造(36)布置在显示器窗口(12)的指向显示器(22)的侧面上。
文档编号G09F9/33GK101147184SQ200680009438
公开日2008年3月19日 申请日期2006年2月16日 优先权日2005年3月24日
发明者E·赫尔布莱克特, G·吉特尔, G·马杰, H·克莱因莱因, L·克诺普, P·沃格尔桑格, T·鲁德尼阿 申请人:Bsh博施及西门子家用器具有限公司