Anwendungsgebiet und Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Anzeigeein¬ heit für eine solche Anzeigeeinrichtung.

Bei Kochfeldern oder anderen Elektrogeräten werden Leuchtanzeigen unter Abdeckungen angeordnet, beispielsweise bei einem Kochfeld un¬ ter einer Glaskeramik-Kochplatte. Ein von diesen Leuchtanzeigen darge¬ stelltes Symbol kann durch die Abdeckung hindurch erkannt werden und Informationen odgl. anzeigen.

Aus der DE 198 02 571 ist es bekannt, ein Leuchtelement in Form einer LED zu verwenden. Um mit der im wesentlichen punktförmigen oder ei¬ nen sehr kleinen Abstrahlbereich bildenden Lichtquelle ein Symbol dar¬ zustellen, wird eine Anzeigesymbolmaske über die LED gestülpt bzw. darauf befestigt. Die Maske deckt bis auf Aussparungen, welche der Form der darzustellenden Symbols entsprechen, die Lichtquelle ab. Somit werden nur die Aussparungen durchleuchtet und es entsteht eine Lichterscheinung, welche dem gewünschten Symbol entspricht. So kann es vermieden werden, zur Darstellung eines Symbols eine Vielzahl von im wesentlichen punktförmigen Lichtquellen oder LED der Kontur des Symbols entsprechend anzuordnen. Es fällt jedoch beim Zusammenbau einer entsprechenden Anzeige der zusätzliche Schritt an, dass die Mas¬ ke auf der LED befestigt werden muss. Aufgabe und Lösung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte An¬ zeigeeinrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben zu schaffen, mit denen die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden können und insbesondere der zusätzliche Montageschritt entfal¬ len kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Anzeigeeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Herstellungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestal¬ tungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und wer¬ den im folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung ge¬ macht. Merkmale, die für die Anzeigeeinrichtung und das Verfahren gleichermaßen gelten, werden im folgenden zum Teil nur einmal be¬ schrieben, treffen jedoch unabhängig voneinander für beide zu. Neben der Anzeigeeinrichtung soll unabhängiger Schutz auch für die Anzeige¬ einheit selber beansprucht werden und bestehen.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Anzeigeeinrichtung eine leuchtende Anzeigeeinheit aufweist mit Gehäuse. Diese Anzeigeeinheit ist vorteilhaft sozusagen nur mit einer einzigen Leuchteinheit versehen bzw. kann nicht . verschieden, sondern nur gemeinsam schaltbare Be¬ reiche beleuchten oder zum Leuchten bringen. Vorteilhaft ist die Leucht¬ einheit eine LED. Die Anzeigeeinheit ist in das Gehäuse eingebaut bzw. darin integriert oder eingespritzt entsprechend einer üblichen LED odgl., wie sie entweder in normaler Bauweise oder als SMD-Bauteil bekannt ist. Das Gehäuse ist im wesentlichen lichtundurchlässig, wobei es in ei¬ ner Abstrahlrichtung, von der aus auf die Anzeigeeinrichtung geblickt wird, eine lichtdurchlässige Aussparung aufweist bzw. in einer lichtun¬ durchlässigen Schicht, Beschichtung odgl. eine Aussparung. Diese Aus- sparung wiederum weist die Form des Symbols auf, das mit der Anzei¬ geeinrichtung durch Leuchtanzeige dargestellt werden soll.

Somit wird im Gegensatz zu einer normalen LED mit Gehäuse und einer darauf zu montierenden Maske, welche den zusätzlichen Montageschritt bedingt, das Gehäuse der LED direkt lichtundurchlässig gemacht bis auf die Aussparung. Durch diese hindurch leuchtet die LED mit einem Er¬ gebnis, das demjenigen mit aufgesetzter Maske entspricht. Der dadurch unter Umständen anfallende erhöhte Fertigungsaufwand kann durch Au¬ tomatisierung zum größten Teil aufgefangen werden. Insgesamt ist es durch dieses Verfahren aber günstiger und vor allem auch bei der Her¬ stellung sicherer, da die aus dem Stand der Technik bekannte Montage von Masken odgl. fast nur von Hand durchgeführt werden kann. Bei nicht korrekter Montage können Fehlfunktionen oder zumindest ein un¬ erwünschtes optisches Erscheinungsbild hervorgerufen werden.

Die Lichtundurchlässigkeit des Gehäuses kann beispielsweise durch ei¬ ne Beschichtung auf dem Gehäuse erreicht werden, welche bei Ferti¬ gung der Anzeigeeinheit aufgebracht werden kann. Dabei kann es vor¬ gesehen sein, wie es bei normalen LED üblich ist, dass das Gehäuse im wesentlichen durchsichtig ist bzw. aus durchsichtigem Kunststoff herge¬ stellt ist. Bei einer ersten Version wird es bis auf die Aussparung an¬ schließend mit der Beschichtung versehen und so bis auf die Ausspa¬ rung lichtundurchlässig gemacht. Bei dieser Version wird also im Be¬ reich der Aussparung bzw. für die Aussparung kein Beschichtungsmate- rial aufgetragen.

Alternativ kann bei einer zweiten Version durch bereichsweises Entfer¬ nen des Beschichtungsmaterials die Aussparung bzw. die Lichtdurch¬ lässigkeit nachträglich hergestellt werden. Dazu kann beispielsweise die Oberseite des Gehäuses in Abstrahlrichtung kontinuierlich oder plan bzw. flach ausgebildet sein mit darauf aufgebrachtem Beschichtungsma- terial. Dieses kann gemäß einer Ausbildung der Erfindung mechanisch entfernt werden, beispielsweise durch Gravieren, Ritzen, Schneiden, Ausbohren oder Fräsen odgl.. Bei einer zweiten Ausbildung der Erfin¬ dung kann die Aussparung mit einem Laserstrahl aus der Beschichtung herausgearbeitet werden bzw. dort die Beschichtung entfernt werden, also im wesentlichen thermisch.

Bei einer weiteren Version der Erfindung kann das Gehäuse an der Sei¬ te, die in Abstrahlrichtung weist, einen Überstand aufweisen, der die Form der Aussparung aufweist. Auch dieser Überstand besteht aus dem durchsichtigen Material des Gehäuses bzw. ist integraler Bestandteil dessen. Die Beschichtung kann dann großflächig auf das gesamte Ge¬ häuse aufgebracht werden und somit auch den Überstand überdecken. Durch Abschleifen der Seite in Abstrahlrichtung wird dann sozusagen die Beschichtung bis auf den Überstand abgetragen. Dabei wird zwar unter Umständen auch etwas Schichtdicke des Überstandes entfernt, was jedoch zumindest so lange unbedenklich ist, wie noch ein gewisser Teil des Überstandes stehen bleibt. Um den Überstand herum befindet sich dann noch die Beschichtung, so dass das Gehäuse nur mit der Form des Überstandes Licht abstrahlen kann. Bei dieser Art der Herstel¬ lung ist zwar für jedes unterschiedliche Symbol ein unterschiedliches Gehäuse zu fertigen. Allerdings ist dafür das nachträgliche Entfernen der Beschichtung bis auf die Aussparung einfacher.

Bei einer Abwandlung der Erfindung kann auch ein vorgenannter Über¬ stand verwendet werden. Die Beschichtung wird dann nachträglich auf¬ gebracht, wobei durch eine Abdeckung der Oberseite des Überstandes dieser in Abstrahlrichtung gar nicht erst beschichtet wird. Somit ist keine nachträgliche Entfernung der Beschichtung notwendig. Auf ähnliche Art und Weise kann grundsätzlich eine Beschichtung auf das Gehäuse zu¬ mindest an der in Abstrahlrichtung weisenden Seite gleich zu Beginn an mit freibleibender Aussparung aufgebracht werden. Eine weitere Möglichkeit kann darin bestehen, dass als Beschichtung ein Material verwendet wird, welches bei Licht bestimmter Wellenlänge und/oder Intensität abgelöst wird. Dann braucht auf die Abstrahlseite des vollständig damit beschichteten Gehäuses lediglich das darzustel¬ lende Symbol projiziert zu werden, beispielsweise mit einer entspre¬ chenden Maske an der Lichtquelle. Dort wird die Beschichtung entfernt und man erhält die gewünschte Aussparung.

Als Beschichtung kann einerseits ein undurchsichtiger Kunststoff ver¬ wendet werden als dicke Schicht. Dazu kann das Gehäuse der Anzei¬ geeinheit beispielsweise in einem Arbeitsschritt umspritzt werden. So kann auf alle Fälle eine Lichtundurchlässigkeit der Beschichtung erreicht werden. Alternativ kann die Beschichtung ein Lack odgl. sein, in welchen das Gehäuse beispielsweise eingetaucht wird. Auch er kann gewünsch¬ te Eigenschaften aufweisen, wie sie hier aufgezählt werden.

Vorteilhaft weist die Anzeigeeinheit eine einzige LED auf und kann, wie zuvor ausgeführt worden ist, nur ein einziges Symbol darstellen. Dieses Symbol wird durch die Form der Aussparung bedingt.

Unter dem Begriff "Aussparung" ist nicht lediglich eine einzige zusam¬ menhängende Fläche zu verstehen. Darunter sollen im Sinne der An¬ meldung auch mehrere einzelne Flächen oder Segmente fallen, welche zusammen jedoch das Symbol und auch nur ein einziges Symbol bilden. Sie werden von der Anzeigeeinrichtung auch immer nur gemeinsam bzw. gleichzeitig zu einem einzigen Zweck zum Leuchten gebracht.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unter¬ kombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf ande- ren Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähi¬ ge Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwi- schen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussa¬ gen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schema¬ tisch dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeich¬ nungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Anordnung einer Anzeigeeinrichtung unter einer Abdeckung, Fig. 2 eine Draufsicht auf mehrere Ausführungen von Anzeigeeinheiten mit jeweils unterschiedlichen Symbolen bzw. Aussparungen, Fig. 3 ein Gehäuse einer Anzeigeeinheit im Grundzustand, welches aus durchsichtigem Material besteht, Fig. 4 das Gehäuse nach Fig. 3, welches gemäß einem ersten Verfah¬ ren bis auf eine Aussparung lackiert ist, Fig. 5 das Gehäuse gemäß Fig. 3, welches nach einem zweiten Ver¬ fahren bis auf eine Aussparung mit Kunststoff umspritzt ist, Fig. 6 das Gehäuse aus Fig. 3, welches nach einem dritten Verfahren mit Kunststoff umspritzt wird, wobei die Aussparung herausgear¬ beitet wird, Fig. 7 eine Abwandlung des Gehäuses ähnlich Fig. 3 mit einem Über¬ stand in Form der Aussparung als Grundzustand, Fig. 8 das Gehäuse nach Fig. 7, welches gemäß einem ersten Ver¬ fahren bis auf den Überstand mit Kunststoff umspritzt ist, Fig. 9 das Gehäuse gemäß Fig. 7, das vollständig mit Kunststoff um¬ spritzt wird über den Überstand hinaus und Fig. 10 den nächsten Verarbeitungsschritt nach Fig. 9 mit abgeschlif¬ fener Kunststoffschicht.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist in Seitenansicht dargestellt, wie eine Anzeigeeinrichtung 11 , bestehend aus einer Anzeigeeinheit 13 auf einem Träger 15, wie bei¬ spielsweise einer Leiterplatte, unter einer durchsichtigen Abdeckung 17, wie beispielsweise einer Glaskeramikplatte eines Glaskeramik-Kochfel¬ des, angeordnet ist. Die Anzeigeeinheit 13 weist dabei eine LED 19 auf, welche ein Gehäuse 21 hat bzw. von diesem umgeben ist oder darin in¬ tegriert ist. Nach unten stehen symbolisch durch den Träger 15 An¬ schlüsse 20 der LED. Diese können bei einer normalen LED beispiels¬ weise die bekannten Füßchen aus Metalldraht sein. Bei SMD-Ausfüh- rungen stehen elektrische Anschlüsse seitlich von dem Gehäuse ab.

In Fig. 2 sind drei beispielhafte Anzeigeeinheiten 13a - c dargestellt. Diese weisen jeweils unterschiedliche Aussparungen 23a - c auf. Diese dienen dazu, ihrer Form entsprechende Symbole durch Leuchten anzu¬ zeigen, was im folgenden näher erläutert wird. Somit zeigt die Anzeige¬ einheit 13a im leuchtenden Zustand ein großes A 23a an, die Anzeige¬ einheit 13b das Symbol 23b für eine eingeschaltete Zusatzheizung bei einer Kochstelle eines Glaskeramik-Kochfeldes und die Anzeigeeinheit 13c einen Balken 23c bzw. ein Minus-Zeichen.

In Fig. 3 ist dargestellt, wie gemäß einer ersten grundsätzlichen Variante der Erfindung ein Grundgehäuse 25 vorliegt, das die gepunktet darge¬ stellte LED 19 enthält. Insbesondere ist dabei das Grundgehäuse 25 dasjenige, in welches der funktionale Aufbau der LED 19 integriert ist bzw. in welches sie eingegossen ist. Dies bedeutet, dass in Fig. 3 sozu¬ sagen eine normale LED aus durchsichtigem und unter Umständen ein¬ gefärbtem Kunststoff dargestellt ist. Wie zu erkennen ist, ist das Grund- gehäuse 25 in etwa quaderförmig, es könnte aber auch abgerundet oder halbkugelförmig sein. Dabei ist vorgesehen, dass die nach oben wei¬ sende Seite die Abstrahlseite 26 bildet. Diese Abstrahlseite 26 ist in Fig. 1 zur Abdeckung 17 hin gerichtet, so dass sie für eine Bedienperson sichtbar ist. Sie könnte auch abgerundet sein.

In Fig. 4 ist dargestellt, wie gemäß einer ersten Version das Grundge¬ häuse 25 gemäß Fig. 3 mit einer lichtundurchlässigen Lackschicht über¬ zogen ist, welche durch die Schraffierung der Oberfläche verdeutlicht ist. Diese Lackschicht 28 kann beispielsweise durch ein Tauchlackverfahren aufgebracht sein. Alternativ kann sie aufgesprüht sein. Die Lackschicht 28 dient dazu, Licht von der in dem Grundgehäuse 25 befindlichen LED 19 bzw. Leuchteinheit nicht nach außen zu lassen. An der der Abstrahl¬ seite 26 gegenüberliegenden Unterseite kann unter Umständen auf die Lackschicht 28 verzichtet werden, was jedoch auch vom beabsichtigten Verwendungszweck abhängt. Auf alle Fälle sollte es vermieden werden, dass an der Unterseite Licht austritt und so seitlich zu sehen ist.

An der Abstrahlseite 26 ist eine Aussparung 23 ähnlich der Aussparung 23c nach Fig. 2 vorgesehen. In diesem Bereich ist keine Lackschicht 28 vorhanden, so dass bei Leuchten der LED 19 ein Symbol entsprechend der Form der Aussparung 23 aufleuchtet und von oben erkennbar ist. Um die Aussparung 23 zu erzeugen, kann beispielsweise eine Art Ab¬ deckung vor dem Lackieren aufgebracht werden in Form der Ausspa¬ rung, welche anschließend entfernt wird.

In Fig. 5 ist dargestellt, wie das Grundgehäuse 25, welches durch die Strichlierung dargestellt ist, mit einer relativ dicken und lichtundurchläs¬ sigen Kunststoffschicht 130 umgeben bzw. umspritzt ist. Im wesentli¬ chen entspricht diese Kunststoffschicht 130 der Lackschicht 28 nach Fig. 4, lediglich das Aufbringverfahren und das Material ist anders. Auch hier ist an der Abstrahlseite 126 eine Aussparung 123 ähnlich der¬ jenigen aus Fig. 3 vorgesehen. An dieser Aussparung 23 ist keine Kunststoffschicht 130 vorhanden, so dass Licht aus dem Grundgehäuse 25 bzw. dem entstandenen Gehäuse 121 austreten kann. Die Ausspa¬ rung 123 kann beispielsweise bei einem entsprechenden Umspritzen durch einen Vorsprung in der Spritzgussform erzeugt werden, welcher bis an die Oberfläche des beschichteten Gehäuses 25 heranreicht und verhindert, dass hier die Kunststoffschicht aufgetragen wird.

Eine andere Möglichkeit, um die Aussparungen 23 und 123 gemäß den Fig. 4 und 5 zu erreichen, kann darin bestehen, gemäß Fig. 6 mit einem Laser 32 oder einem Fräser 34 eine an sich geschlossene Lackschicht 28 oder Kunststoffschicht gemäß der Aussparung 23 zu bearbeiten bzw. zu entfernen bis auf das Grundgehäuse bzw. dessen Abstrahlseite. Hier entsteht zwar nachträglicher Bearbeitungsaufwand. Dafür ist das Bede¬ cken bzw. Beschichten des Grundgehäuses mit der lichtundurchlässigen Schicht 28 einfacher. Bei einer solchen Bearbeitung sollte darauf geach¬ tet werden, dass weder der Laser 32 noch der Fräser 34, welche tat¬ sächlich an der Oberseite des Grundgehäuses 25 einwirken, diese oder sogar die LED darin so weit zerstören, dass durch eine zerkratzte Ober¬ fläche kein Licht mehr erzeugt werden kann oder nur noch zu schwach austreten kann. Insbesondere bei der Verwendung von Lackschichten 28 ist es jedoch vorteilhaft möglich und prozesstechnisch beherrschbar zu erreichen, dass mit relativ wenig Energie des Lasers 32 die Lack¬ schicht abgelöst werden kann, ohne das Grundgehäuse bzw. das Mate¬ rial negativ zu beeinträchtigen.

In Fig. 7 ist eine Ausgangsalternative zu dem Grundgehäuse 25 nach Fig. 3 dargestellt. Hier ist oben an dem Grundgehäuse 225 auf der Ab¬ strahlseite 226 ein Überstand 224 angeformt. Vorteilhaft besteht er aus dem gleichen durchsichtigen Material wie das Gehäuse 221 selbst und ist einstückig im selben Herstellungs- bzw. Spritzvorgang hergestellt. Gemäß Fig. 8 kann einerseits das Gehäuse 221 in etwa entsprechend der Fig. 5 mit einer Lack- oder Kunststoffschicht 230 umgeben bzw. um¬ spritzt werden derart, dass die Dicke der Schicht 230 in etwa der Höhe des Überstandes 224 über der Abstrahlseite 226 entspricht, zumindest an der Abstrahlseite selber. Dadurch wird bewirkt, dass das gesamte Gehäuse 221 ähnlich wie bei den vorigen Figuren mit Kunststoff um¬ spritzt ist und somit kein Licht mehr durchlässt. Lediglich die Oberseite des Überstandes 124 ist noch frei und sozusagen von einer Aussparung 223 in der Kunststoffschicht 230 umgeben. Somit kann nur am Über¬ stand 224 Licht austreten und das gewünschte Symbol dargestellt wer¬ den. Dabei wird es als nicht störend angesehen, wenn, wie dargestellt, der Überstand 224 sogar noch ein Stück über die Kunststoffschicht 230 übersteht. Dadurch erfolgt immer noch eine Darstellung der Leuchtan¬ zeige lediglich in Form des Symbols 223 nach Form des Überstandes. Hier ist der Vorteil gegeben, dass eine nachträgliche Bearbeitung entfal¬ len kann und insbesondere die Schichtdickentoleranzen nicht so genau sein müssen.

In Fig. 9 ist ein alternatives Verfahren dazu dargestellt. Hier wird das Grundgehäuse 325 mit einer Kunststoffschicht 330 derart überzogen, dass diese auch den gesamten Überstand 324 und insbesondere des¬ sen Oberseite überdeckt. Durch anschließendes Abschleifen mit einer Schleifeinrichtung 334 wird so viel von der Schicht 330 entfernt, dass gemäß Fig. 10 zumindest die Oberseite des Überstandes 324 freigelegt wird. Da das restliche Gehäuse 321 noch von der Schicht 330 umgeben ist, kann erneut lediglich an dem Überstand 324 Licht austreten mit dem Umriss der Aussparung 323 für die gewünschte leuchtende Symbolan¬ zeige.

Somit kann insgesamt gesagt werden, dass bei den Fig. 3 bis 6 entwe¬ der eine lichtundurchlässige Beschichtung auf das LED-Gehäuse aufge- bracht wird, welche die Aussparung bereits freilässt oder aber diese nachträglich durch Bearbeiten bzw. teilweises Entfernen der Beschich- tung freilegt. Alternativ wird gemäß der Fig. 7 bis 10 durch Bereitstellen eines Überstandes odgl. als integraler Teil des Gehäuses bereits in Symbolform vorgegeben und dafür gesorgt, dass an dieser Stelle keine Beschichtung das Gehäuse bzw. den Überstand abdeckt. Die abdecken¬ de Schicht legt sich in entsprechender Form der Aussparung um den Überstand herum.

Gemäß der ersten Methode gemäß Fig. 3 bis 6 ist insbesondere beim nachträglichen Entfernen der Beschichtung eine grenzenlose Flexibilität in der Darstellung eines Symbols odgl. gegeben, da lediglich die Bear¬ beitungsmaschinen nach Fig. 6 umprogrammiert werden müssen. Es kann ein einziges und immer gleiches Gehäuses für die LED verwendet werden.

Bei der zweiten Methode gemäß Fig. 7 bis 10 wird für jedes unterschied¬ lich darzustellende Symbol eine LED mit jeweils unterschiedlichem Ge¬ häuse und entsprechendem Überstand hergestellt. Allerdings können hier die Beschichtungsverfahren einfacher durchgeführt werden bzw. eine nachträgliche Bearbeitung durch das Abfräsen einer Beschichtung über dem Überstand ist immer genau gleich und kann schneller durch¬ geführt werden.

Bei beiden Verfahren ist die Beschichtung unlösbar auf das Gehäuse aufgebracht, und zwar bereits fertigungsseitig vor der Montage der An¬ zeigeeinheit auf einer Leiterplatte odgl.. So entfällt der Schritt bei der Montage. Des weiteren kann die Abdeckung nicht durch Unachtsamkeit herabfallen oder abgestoßen werden.