DE102022104972A1

DE102022104972A1 - Autoklavierbares Display

Info

Publication number: DE102022104972A1
Application number: DE102022104972.8A
Authority: DE
Inventors: Burkhardt Reichmuth; Maik RADKE; Marc Wilth
Original assignee: Eppendorf SE
Current assignee: Eppendorf SE
Priority date: 2022-03-02
Filing date: 2022-03-02
Publication date: 2023-09-07

Abstract

Bei einer Displaykomponente (1), umfassend eine Leiterplatte (2) und eine Mehrzahl an Leuchtdioden (3, 5, 6, 7), umfasst die Displaykomponente (1) eine Ummantelung (11).

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Displaykomponente gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Laborgerät und ein Verfahren gemäss den nebengeordneten Ansprüchen.
Stand der Technik
In medizinischen, biologischen und chemischen Laboren wird heutzutage eine Vielzahl an Laborgeräten verwendet. Ein Beispiel für solche Laborgeräte sind Dosiergeräte wie Pipetten oder Dispenser.
An solche Laborgeräte werden einerseits hohe Präzisionsanforderungen gestellt. So existieren beispielsweise Pipetten, welche nicht lediglich handbetrieben sind, sondern welche elektronische Einrichtungen zur Verbesserung der Präzision umfassen. Manche modernen Pipetten sind beispielsweise mit einem Display ausgerüstet, auf welchem Informationen an einen Benutzer der Pipette ausgegeben werden können. Solche Displays verbessern die Bedienbarkeit der Pipette und somit indirekt auch die Präzision.
Auf der anderen Seite werden an Laborgeräte verständlicherweise hohe Hygieneanforderungen gestellt. Um diese Hygieneanforderungen zu erfüllen, werden häufig entweder Einwegmaterialien benutzt oder benutzte und somit womöglich den Hygieneanforderungen für zukünftige Anwendungen nicht mehr genügende Geräte werden mittels sogenannten Autoklavierens gereinigt. Beim Autoklavieren werden Gegenstände typischerweise in sogenannten Autoklaven mit Hilfe von feuchter Hitze sterilisiert. Nachteilig beim Autoklavieren ist jedoch, dass dieses Verfahren Beschädigungen an elektronischen Komponenten und insbesondere an den bislang verwendeten Displays hervorrufen kann. Die vorgenannten Pipetten mit elektronischen Komponenten wie Displays können daher bislang nicht auf einfache Weise autoklaviert werden.
Aufgabe der Erfindung
Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des vorgenannten Stands der Technik zu beheben bzw. zumindest abzuschwächen.
Lösung der Aufgabe
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Displaykomponente, umfassend eine Leiterplatte und eine Mehrzahl an Dioden, wobei die Displaykomponente eine Ummantelung umfasst. Unter einer «Displaykomponente» ist dabei ein Teil eines elektronischen Displays zu verstehen. In manchen Ausführungsformen kann die Displaykomponente selbst als Display bezeichnet werden. In anderen Ausführungsformen werden der Displaykomponente weitere Bauteile hinzugefügt, um daraus ein Display zu machen, beispielsweise Rahmen oder dergleichen. Bei typischen Ausführungsformen sind die Leuchtdioden auf der Leiterplatte angeordnet. Leuchtdioden werden auch als LEDs bezeichnet, aus dem Englischen «Light Emitting Diode». Bei vorteilhaften Ausführungsformen bildet zumindest ein Teil der Leuchtdioden eine Segmentanzeige, zum Beispiel eine 7-Segment-Anzeige, eine 14-Segment-Anzeige oder eine 16-Segment-Anzeige. Unter einer «Segmentanzeige» ist dabei eine Anordnung von Leuchtdioden zu verstehen, mittels derer beispielsweise durch entsprechendes Einschalten der Leuchtdioden alle Ziffern von 0 bis 9 dargestellt werden können. Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst die Displaykomponente mindestens zwei solcher Segmentanzeigen, wobei jedes Segment vorteilhafterweise von einer Leuchtdiode gebildet ist und/oder zumindest eine Leuchtdiode umfasst. Bei typischen Ausführungsformen umfasst zumindest ein Segment der Segmentanzeige, bevorzugt jedes Segment der Segmentanzeige, mindestens zwei, mit Vorteil mindestens drei Leuchtdioden. Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst die Displaykomponente drei, vier oder mehr als vier Segmentanzeigen. Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst die Displaykomponente zusätzlich zu den Leuchtdioden, welche die Segmentanzeige(n) bilden, zumindest eine, bevorzugt zumindest zwei, mit Vorteil zumindest drei zusätzliche Leuchtdioden, welche jeweils nicht Teil einer Segmentanzeige sind. Bei vorteilhaften Ausführungsformen sind alle Leuchtdioden, welche Teil der Segmentanzeige(n) sind, gleichfarbig. Bei vorteilhaften Ausführungsformen sind die Leuchtdioden, welche nicht Teil einer Segmentanzeige sind, andersfarbig als die Leuchtdioden, welche die Segmentanzeige(n) bilden. Bei vorteilhaften Ausführungsformen haben alle Leuchtdioden, die nicht Teil einer Segmentanzeige sind, jeweils unterschiedliche Farben. Unter der «Farbe einer Leuchtdiode» ist dabei selbstverständlich die Farbe des von der jeweiligen Leuchtdiode erzeugten Lichts zu verstehen.
Eine solche Displaykomponente mit Leiterplatte und einer Mehrzahl an Leuchtdioden, bei welcher die Displaykomponente eine Ummantelung umfasst, löst die Aufgabe dadurch, dass auf diese Weise ein Display bereitgestellt werden kann, welches autoklavierbar ist. Speziell haben die Erfinder herausgefunden, dass durch eine Ummantelung insbesondere eine Zerstörung der Leuchtdioden beim Autoklavieren verhindert werden kann.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen umschliesst die Ummantelung die Leiterplatte und die Mehrzahl der Leuchtdioden zumindest im Wesentlichen vollständig. Der Ausdruck «im Wesentlichen vollständig» ist dabei derart zu verstehen, dass es beispielsweise akzeptabel ist, wenn Anschlusskontakte der Leiterplatte aus der Ummantelung herausragen. Bei vorteilhaften Ausführungsformen sind die Anschlusskontakte zumindest teilweise von der Ummantelung umgeben. Bei vorteilhaften Ausführungsformen umschliesst die Ummantelung zumindest 90%, mit Vorteil zumindest 95%, vorzugsweise mindestens 98% einer Oberfläche der Kombination aus Leiterplatte, Leuchtdioden, weiteren auf der Leiterplatte montierten Bauteilen und der Anschlusskontakte der Leiterplatte. Bei vorteilhaften Ausführungsformen umschliesst die Ummantelung alle Teile der Displaykomponente (natürlich mit Ausnahme von sich selbst). Eine solche Ummantelung, die die Leiterplatte und die Mehrzahl an Leuchtdioden zumindest im Wesentlichen vollständig umschliesst, hat den Vorteil, dass auf diese Weise die Leuchtdioden beim Autoklavieren besonders gut geschützt werden. Alternativ ist es jedoch auch denkbar, dass die Ummantelung sich beispielsweise nicht komplett über eine Rückseite der Leiterplatte erstreckt, dass mit anderen Worten also eine Rückseite der Leiterplatte nicht oder nicht vollumfänglich von der Ummantelung umschlossen ist.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst die Ummantelung ein Kunstharz, bevorzugt ein Acrylharz. Bei typischen Ausführungsformen ist die Ummantelung eine Ummantelung auf Acrylharzbasis. Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst die Ummantelung ein Lösungsmittel, beispielsweise Ethylacetat und/oder Butylacetat. Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst die Ummantelung ein Glasomer und/oder einen Kunststoff, beispielsweise Polycarbonat oder Polypropylen. Unter einem «Glasomer» ist dabei ein Material zu verstehen, welches aus einer Mischung von Glas und zumindest einer weiteren Komponente hergestellt ist, wobei die weitere Komponente beispielsweise eine Vergussmasse ist, zum Beispiel ein Harz, insbesondere ein Kunstharz, ein Acrylharz oder ein Photopolymerharz, oder zumindest eine oder mehrere solcher Vergussmassen umfasst. Bei vorteilhaften Ausführungsformen ist die Ummantelung zumindest bereichsweise matt und/oder transparent und/oder intransparent und/oder schwarz und/oder verspiegelt und/oder transluzent. Der Begriff «intransparent» ist dabei im Sinne von «lichtundurchlässig» zu verstehen. Der Begriff «transluzent» ist dabei im Sinne von «lichtdurchlässig aber nicht blickdurchlässig» zu verstehen. Bei vorteilhaften Ausführungsformen ist die Ummantelung geeignet, im Bereich der Leuchtdioden, insbesondere auf einer der Leiterplatte abgewandten Seite der Leuchtdioden und/oder oberhalb der Leuchtdioden, zumindest teilweise lichtdurchlässig zu sein und/oder zu werden, insbesondere durch Hinterleuchten, insbesondere wenn die Leuchtdioden eingeschaltet sind.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen hat die Ummantelung über den Leuchtdioden eine geringere Dicke als über anderen Bereichen der Leiterplatte. Mit anderen Worten ist die Dicke der Ummantelung also in den Bereichen, wo sich Leuchtdioden befinden, dünner als anderswo. Dies hat den Vorteil, dass bei einem Einschalten der Leuchtdioden in den Bereichen der Leuchtdioden Licht sichtbar gemacht wird (für einen Betrachter der Displaykomponente, welche die Ummantelung umfasst), wohingegen in anderen Bereichen die Ummantelung lichtundurchlässig ist, wodurch beispielsweise ein Betrachter zwar von den Leuchtdioden ausgesendetes Licht, nicht aber die Leiterplatte selbst sehen kann.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst die Displaykomponente eine Stromquelle und/oder eine Induktiv-Ladeeinheit zum Laden der Stromquelle. Unter dem Begriff «Stromquelle» ist dabei insbesondere ein Energiespeicher zu verstehen, welcher geeignet ist, als elektrische Energiequelle und/oder Stromquelle zu wirken. Bei vorteilhaften Ausführungsformen ist die Stromquelle geeignet, induktiv geladen zu werden und/oder ist die Displaykomponente geeignet, die Stromquelle induktiv zu laden. Eine Integration der Stromquelle in die Displaykomponente hat den Vorteil, dass auf diese Weise Anschlusskontakte der Displaykomponente verringert werden können, wodurch sich ein besserer Schutz vor Feuchtigkeit erreichen lässt. Alternativ dazu ist es jedoch auch möglich, eine externe Stromversorgung für die Displaykomponente vorzusehen. Eine Möglichkeit zum induktiven Laden der Stromquelle hat den Vorteil, dass auf diese Weise eine Lebensdauer der Displaykomponente verlängert werden kann und/oder dass eine Bedienbarkeit der Displaykomponente und eines Laborgeräts, in welches die Displaykomponente integriert ist, verbessert werden kann. Alternativ zu einer induktiv aufladbaren Stromquelle oder in Kombination damit umfasst die Stromquelle in typischen Ausführungsformen ein Photovoltaikmodul und/oder eine Batterie und/oder einen Akkumulator.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst die Displaykomponente eine Drahtloskommunikationseinheit. Eine solche Drahtloskommunikationseinheit, insbesondere im Zusammenspiel mit einer Stromquelle als Teil der Displaykomponente, hat den Vorteil, dass es auf diese Weise ermöglicht werden kann, auf Anschlusskontakte der Displaykomponente vollständig zu verzichten. Dadurch wird es möglich, dass die Ummantelung alle anderen Komponenten der Displaykomponente vollständig umschliesst. Insbesondere wird es auf diese Weise möglich, auf Anschlusskontakte, welche durch die Ummantelung hindurchragen müssen, vollständig zu verzichten. Bei vorteilhaften Ausführungsformen umschliesst die Ummantelung die Leiterplatte, die Leuchtdioden und gegebenenfalls alle weiteren Komponenten der Displaykomponente vollständig. Bei der Drahtloskommunikationseinheit handelt es sich bei vorteilhaften Ausführungsformen um eine Bluetooth-Kommunikationseinheit oder allgemeiner um eine Kommunikationseinheit, welche ganz allgemein einen Kommunikationsstandard zur drahtlosen Datenübertragung nutzt.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen sind die Leuchtdioden jeweils als SMD-Chips ausgebildet. Bei vorteilhaften Ausführungsformen haben die SMD-Chips jeweils eine Länge von maximal ungefähr 0.6 mm, bevorzugt maximal ungefähr 0.4 mm, besonders bevorzugt maximal ungefähr 0.25 mm. Bei vorteilhaften Ausführungsformen haben die SMD-Chips bevorzugt jeweils eine Breite von maximal ungefähr 0.3 mm, bevorzugt maximal ungefähr 0.2 mm, besonders bevorzugt maximal ungefähr 0.125 mm. Bei vorteilhaften Ausführungsformen haben die SMD-Chips jeweils eine Länge von maximal ungefähr 1.55 mm, bevorzugt maximal ungefähr 1.0 mm, besonders bevorzugt maximal ungefähr 0.6 mm. Bei vorteilhaften Ausführungsformen haben die SMD-Chips bevorzugt jeweils eine Breite von maximal ungefähr 0.85 mm, bevorzugt maximal ungefähr 0.5 mm, besonders bevorzugt maximal ungefähr 0.3 mm. Unter dem Begriff «SMD-Chip» sind dabei typischerweise oberflächenmontierte Bauelemente in zumindest teilweise standardisierter Form zu verstehen. Mit anderen Worten sind die Leuchtdioden somit mit Vorteil in Form von SMD-Bauelementen ausgebildet, wobei SMD für die englische Bezeichnung «surface-mounted-device» steht. Die Erfinder haben mithilfe von Experimenten herausgefunden, dass SMD-Chips in derartigen Grössen dem Autoklavieren besonders gut standhalten. In dieser Beschreibung ist der Ausdruck «ungefähr» derart zu verstehen, dass für den jeweils nachgenannten Zahlenwert eine Toleranz von +/- 15%, bevorzugt +/- 10%, mit Vorteil +/- 5% akzeptabel ist. Bei vorteilhaften Ausführungsformen hat zumindest eine der Leuchtdioden und/oder einer der SMD-Chips eine Länge von ungefähr 0.65 mm. Bei vorteilhaften Ausführungsformen hat zumindest eine der Leuchtdioden und/oder einer der SMD-Chips eine Breite von ungefähr 0.38 mm. Bei vorteilhaften Ausführungsformen hat zumindest eine der Leuchtdioden und/oder einer der SMD-Chips eine Höhe von ungefähr 0.36 mm. Bei vorteilhaften Ausführungsformen haben alle Leuchtdioden und/oder alle SMD-Chips die vorgenannten Abmessungen. Bei vorteilhaften Ausführungsformen haben alle Leuchtdioden und/oder alle SMD-Chips zumindest ungefähr die gleichen Abmessungen.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen sind die Leuchtdioden Indiumgalliumnitrid-Leuchtdioden. Mit anderen Worten umfassen die Leuchtdioden bei vorteilhaften Ausführungsformen Indiumgalliumnitrid als Halbleitermaterial. Die Erfinder haben mithilfe von Experimenten herausgefunden, dass derartige Leuchtdioden das Autoklavieren besonders gut vertragen. In Kombination damit oder alternativ ist es auch möglich, dass die Leuchtdioden zumindest zum Teil Aluminiumgalliumindiumphosphid-Leuchtdioden sind. Alternativ oder in Kombination damit umfasst die Displaykomponente andere Arten von Leuchtdioden oder zumindest eine andere Art von Leuchtdioden. Bei vorteilhaften Ausführungsformen haben die Leuchtdioden die Farben grün und/oder rot und/oder blau und/oder gelb und/oder orange und/oder weiss. Bei vorteilhaften Ausführungsformen sind die Leuchtdioden Hochtemperatur-Leuchtdioden mit Betriebstemperaturen bis mindestens ungefähr 75°C, bevorzugt bis mindestens ungefähr 80°C, mit Vorteil insbesondere bis mindestens ungefähr 85°C. Bei vorteilhaften Ausführungsformen haben die Leuchtdioden maximale Lagertemperaturen von mindestens ungefähr 85°C, bevorzugt mindestens ungefähr 95°C, mit Vorteil mindestens ungefähr 100°C oder mindestens ungefähr 105°C oder mindestens ungefähr 110°C. Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst die Displaykomponente einen oder mehrere Zylinder, insbesondere zum Darstellen von optischen Symbolen auf der Basis von von den Leuchtdioden ausgesendetem Licht und/oder einen oder mehrere Diffusor(en) insbesondere zum Streuen von von den Leuchtdioden ausgesendetem Licht und/oder eine Steuereinheit zum Ansteuern der Leuchtdioden. Solche zusätzlichen Komponenten in der Displaykomponente haben den Vorteil, dass ein Steuern der Leuchtdioden und/oder des von den Leuchtdioden ausgesendeten Lichts vereinfacht wird. Bei typischen Ausführungsformen umfasst die Displaykomponente einen Diffusor pro Leuchtdiode, wobei die Diffusoren bevorzugt jeweils auf einer der Leiterplatte abgewandten Seite der jeweiligen Leuchtdioden angeordnet sind.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst die Displaykomponente eine Displayoberfläche, wobei die Displayoberfläche typischerweise ein Glasomer und/oder einen Kunststoff umfasst. Bei typischen Ausführungsformen umfasst die Displayoberfläche Polycarbonat und/oder Polypropylen. Bei vorteilhaften Ausführungsformen ist die Displayoberfläche zumindest bereichsweise matt und/oder transparent und/oder schwarz und/oder verspiegelt, wobei die Displayoberfläche typischerweise geeignet ist, zumindest in bestimmten Bereichen lichtdurchlässig zu werden, insbesondere durch Hinterleuchten, insbesondere in Bereichen, wo die Leuchtdioden angeordnet sind.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen ist die Leiterplatte und die Mehrzahl an Leuchtdioden mit der Ummantelung umspritzt, wobei die Displaykomponente bevorzugt eine oder mehrere weitere Komponente(n) umfasst, wobei bevorzugt zumindest einige, bevorzugt alle der weiteren Komponenten zumindest teilweise mit der Ummantelung umspritzt ist/sind. Die Erfinder haben festgestellt, dass mittels Umspritzens eine besonders geeignete Ummantelung hergestellt werden kann. Alternativ oder in Kombination damit ist es auch möglich, die Ummantelung um die anderen Komponenten der Displaykomponente, also zumindest um die Leiterplatte und die Mehrzahl an Leuchtdioden und allenfalls auch um zumindest einige der weiteren Komponenten der Displaykomponente, herumzugiessen und/oder die Ummantelung mittels eines Tauchbads aufzubringen. Im Falle des Herumgiessens lässt sich also sagen, dass die Leiterplatte und die Mehrzahl an Leuchtdioden sowie möglicherweise auch vorhandene weitere Komponenten der Displaykomponente zumindest teilweise in der Ummantelung vergossen sind. In Bezug auf die weiteren Komponenten ist der Ausdruck «zumindest teilweise» so zu verstehen, dass bestimmte Komponenten der Displaykomponente, beispielsweise Anschlusskontakte, zumindest zum Teil aus der Ummantelung herausragen dürfen.
Bei typischen Ausführungsformen handelt es sich bei der oder den weiteren Komponenten beispielsweise um die Stromquelle und/oder die Induktiv-Ladeeinheit und/oder die Drahtloskommunikationseinheit und/oder den oder die Zylinder und/oder den oder die Diffusor(en) und/oder die Steuereinheit und/oder die Displayoberfläche. Bei vorteilhaften Ausführungsformen ist die Displayoberfläche ausserhalb der Ummantelung angeordnet. Dabei sind vorteilhafterweise alle sonstigen Komponenten der Displaykomponente innerhalb der Ummantelung angeordnet.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst die Ummantelung mehrere Schichten, wobei die Ummantelung bevorzugt eine erste Mantelschicht und eine zweite Mantelschicht umfasst, wobei die zweite Mantelschicht die erste Mantelschicht bevorzugt im Wesentlichen vollständig umschliesst, wobei die erste Mantelschicht bevorzugt ein Kunstharz und/oder ein Acrylharz und/oder ein Glasomer und/oder einen Kunststoff umfasst, und/oder die zweite Mantelschicht bevorzugt ein Kunstharz und/oder ein Acrylharz und/oder ein Glasomer und/oder einen Kunststoff umfasst, und/oder die zweite Mantelschicht typischerweise die Displayoberfläche umfasst. Bei vorteilhaften Ausführungsformen besteht/bestehen die erste Mantelschicht und/oder die zweite Mantelschicht aus einem Kunstharz und/oder einem Acrylharz und/oder einem Glasomer und/oder einem Kunststoff wie z.B. Polypropylen oder Polycarbonat.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Laborgerät, umfassend eine Displaykomponente nach einem der vorherigen Ausführungsbeispiele.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen ist das Laborgerät eine Pipettiervorrichtung, eine Pipette oder ein Dispenser.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst das Laborgerät eine mechanische Vorrichtung, beispielsweise eine Kurbelvorrichtung, welche geeignet ist, die Stromquelle der Displayvorrichtung aufzuladen.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Displaykomponente gemäss zumindest einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele umfasst die Schritte:

- Platzieren der Mehrzahl an Leuchtdioden auf der Leiterplatte,
- im Wesentlichen vollständiges Umschliessen der Leiterplatte und der Mehrzahl an Leuchtdioden mit der Ummantelung, insbesondere mittels Umspritzens und/oder mittels Umgiessens und/oder mittels Eintauchens.

Bei vorteilhaften Ausführungsformen wird im Anschluss an das Umschliessen der Leiterplatte und der Mehrzahl an Leuchtdioden mit der Ummantelung die Displayoberfläche an der Ummantelung befestigt. Bei vorteilhaften Ausführungsformen wird die Displayoberfläche durch Kleben und/oder erneutes Umspritzen und/oder Umgiessen und/oder Eintauchen befestigt.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen werden alle auf der Leiterplatte angeordneten Bauteile, inklusive der Mehrzahl an Leuchtdioden, mittels Umspritzens und/oder mittels Umgiessens und/oder mittels Eintauchens von der Ummantelung umschlossen.
FIGURENBESCHREIBUNG
Nachfolgend wird die Erfindung mit Hilfe von Zeichnungen näher beschrieben, wobei zeigen:

1: eine erfindungsgemässe Displaykomponente in einer ersten Ausführungsform in Draufsicht,
2: eine erfindungsgemässe Displaykomponente in einer zweiten Ausführungsform in Draufsicht,
3: eine schematische Ansicht einer 7-Segment-Anzeige, wobei jedes Segment zwei oder drei Leuchtdioden umfasst, in Draufsicht,
4: eine erfindungsgemässe Displaykomponente in einer dritten Ausführungsform in Schnittansicht,
5: eine erfindungsgemässe Displaykomponente in einer vierten Ausführungsform in Schnittansicht,
6: eine erfindungsgemässe Displaykomponente in einer fünften Ausführungsform in Schnittansicht,
7: einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemässen Displaykomponente in Schnittansicht, und
8: einen weiteren Ausschnitt aus einer erfindungsgemässen Displaykomponente in Schnittansicht.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine erfindungsgemässe Displaykomponente 1 in einer ersten Ausführungsform in Draufsicht. Die Displaykomponente 1 umfasst eine Leiterplatte 2. Auf der Leiterplatte 2 ist eine Mehrzahl an Leuchtdioden 3 angeordnet, nämlich insgesamt 14 Leuchtdioden 3. Dabei ist der besseren Übersicht halber lediglich eine Leuchtdiode 3 mit einem Bezugszeichen versehen. Jeweils sieben der Leuchtdioden 3 bilden eine Segmentanzeige 4. Es ergeben sich somit zwei Segmentanzeigen 4 in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, insbesondere zwei 7-SegmentAnzeigen. Mit Hilfe dieser zwei Segmentanzeigen 4 können von der Displaykomponente 1 Zahlen von «00» bis «99» dargestellt werden. Die Displaykomponente 1 in 1 umfasst ausserdem eine Ummantelung. Da diese Ummantelung im in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel durchsichtig ist, ist sie jedoch in 1 nicht zu erkennen.
2 zeigt eine erfindungsgemässe Displaykomponente 1 in einer zweiten Ausführungsform in Draufsicht. Die Ausführungsform in 2 ähnelt der Ausführungsform in 1. Insbesondere zeigt 2 eine Displaykomponente 1 mit einer Leiterplatte 2 und zwei Segmentanzeigen 4, welche von insgesamt 14 Leuchtdioden 3 des bereits in 1 gezeigten Typs gebildet werden. Zusätzlich sind auf der Leiterplatte 2 drei weitere Leuchtdioden 5, 6, 7 angeordnet, welche sich alle untereinander unterscheiden und welche sich ebenfalls alle von den Leuchtdioden 3 des ersten Typs unterscheiden. Bei typischen Ausführungsformen werden mit Hilfe der Leuchtdioden 5, 6, 7 von der Displaykomponente 1 Warnsignale oder dergleichen ausgegeben, wohingegen mit Hilfe der Leuchtdioden 3 Ziffern ausgegeben werden. Auch die in 2 gezeigte Ausführungsform umfasst eine Ummantelung, welche jedoch wiederum nicht sichtbar ist, da sie eine durchsichtige Ummantelung auf Acrylharzbasis ist.
3 zeigt eine schematische Ansicht einer Segmentanzeige 4, insbesondere einer 7-Segment-Anzeige, wobei jedes Segment 8, 9 zwei oder drei Leuchtdioden 3 umfasst, in Draufsicht. Insbesondere umfasst die Segmentanzeige 4 drei horizontale Segmente 8, welche jeweils zwei Leuchtdioden 3 umfassen. Ferner umfasst die Segmentanzeige 4 vier vertikale Segmente 9, welche jeweils drei Leuchtdioden 3 umfassen. Die in 3 gezeigten Leuchtdioden 3 sind beispielsweise SMD-Chips mit einer Länge von ungefähr 0.25 mm und einer Breite von ungefähr 0.125 mm. Im Prinzip ist es möglich, dass jede der Segmentanzeigen 4 in den 1 und 2 wie die Segmentanzeige 4 in 3 aufgebaut ist, das heisst mit unterschiedlichen Segmenten 8, 9, welche jeweils eine Mehrzahl an Leuchtdioden 3 umfassen. Der besseren Übersicht halber ist in 3 nur jeweils ein vertikales Segment 8, ein horizontales Segment 9 und eine Leuchtdiode 3 mit Bezugszeichen versehen.
4 zeigt eine erfindungsgemässe Displaykomponente 1 in einer dritten Ausführungsform in Schnittansicht. Insbesondere ist eine Displaykomponente 1 gezeigt, welche eine Leiterplatte 2, drei Leuchtdioden 3 und zwei Anschlusskontakte 10 umfasst. Der besseren Übersicht halber ist von den zwei Anschlusskontakten 10 nur der untere mit einem Bezugszeichen versehen. Die Displaykomponente 1 umfasst ferner eine Ummantelung 11, welche die Leiterplatte 2, die Leuchtdioden 3 sowie Teile der Anschlusskontakte 10 umschliesst. Man kann also sagen, dass die Ummantelung 11 alle Komponenten der Displaykomponente 1 (bis auf sich selbst) im Wesentlichen vollständig umschliesst. Lediglich die Anschlusskontakte 10 sind teilweise nicht von der Ummantelung 11 umschlossen. Die Ummantelung 11 kann beispielsweise eine Ummantelung auf Acrylharzbasis sein oder aus Acrylharz bestehen. Ausserdem ist es möglich, dass die Ummantelung 11 aus einem Glasomer ist oder zumindest ein Glasomer umfasst. In 4 ist weiterhin ersichtlich, dass die Ummantelung 11 oberhalb der Leuchtdioden 3 jeweils dünner ist als in anderen Bereichen auf einer Oberseite der Leiterplatte 2. Als Oberseite der Leiterplatte 2 wird die Seite der Leiterplatte 2 definiert, auf welcher die Leuchtdioden 3 angeordnet sind.
5 zeigt eine erfindungsgemässe Displaykomponente 1 in einer vierten Ausführungsform in Schnittansicht. Die Displaykomponente 1 umfasst wiederum eine Leiterplatte 2, auf deren Oberseite drei Leuchtdioden 3 angeordnet sind. Ferner umfasst die Displaykomponente 1 auf der Oberseite der Leiterplatte 2 eine Stromquelle 12 und eine Drahtloskommunikationseinheit 13. Bei der Stromquelle 12 kann es sich beispielsweise um eine Batterie oder um ein Photovoltaikmodul handeln. Bei typischen Ausführungsformen umfasst die Stromquelle 12 eine Batterie und/oder ein Photovoltaikmodul. Die Drahtloskommunikationseinheit 13 kann beispielsweise eine Bluetooth-Kommunikationseinheit sein. Die Kombination aus Stromquelle 12 und Drahtloskommunikationseinheit 13 bewirkt, dass die Displaykomponente 1 keine Anschlusskontakte benötigt, da sie drahtlos mit ihrer Umgebung kommunizieren kann und da sie ihre eigene Stromquelle 12 umfasst. Die Ummantelung 11, welche in 5 ebenfalls gezeigt ist, umschliesst daher alle anderen Komponenten der Displaykomponente 1 vollständig. Insbesondere sind die Leiterplatte 2, alle Leuchtdioden 3, die Stromquelle 12 und die Drahtloskommunikationseinheit 13 vollständig von der Ummantelung 11 umschlossen.
6 zeigt eine erfindungsgemässe Displaykomponente 1 in einer fünften Ausführungsform in Schnittansicht. Die Displaykomponente 1 umfasst wiederum eine Leiterplatte 2. Auf der Oberseite der Leiterplatte 2 sind drei Leuchtdioden 3 angeordnet. Die Leiterplatte 2 umfasst zwei Anschlusskontakte 10, von welchen der besseren Übersicht halber wiederum nur einer, diesmal der obere, mit einem Bezugszeichen versehen ist. Die Leiterplatte 2 sowie die Leuchtdioden 3 sind vollständig von der Ummantelung 11 umschlossen. Die Anschlusskontakte 10 sind teilweise von der Ummantelung umschlossen und stehen teilweise aus der Ummantelung 11 heraus, damit die Displaykomponente 1 an einen externen Stromkreis oder dergleichen angeschlossen werden kann. Auf einer Oberseite der Displaykomponente 1 ist zudem eine Displayoberfläche 14 angeordnet. Diese Displayoberfläche 14 kann beispielsweise aus einem Glasomer oder einem Kunststoff bestehen oder zumindest solche umfassen.
7 zeigt einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemässen Displaykomponente in Schnittansicht. Insbesondere ist in 7 ein Teil einer Leiterplatte 2 gezeigt. Auf der Leiterplatte 2 ist eine Leuchtdiode 3 angeordnet. Oberhalb der Leuchtdiode 3 befindet sich ein Diffusor 15, welcher geeignet ist, einen von der Leuchtdiode 3 ausgesendeten Lichtstrahl aufzuweiten und/oder zu modifizieren und/oder von der Leuchtdiode 3 erzeugtes Licht zu streuen. Auf einer der Leuchtdiode 3 abgewandten Seite des Diffusors 15 ist eine Displayoberfläche 14 angeordnet. Eine Ummantelung ist in dem Ausschnitt in 7 nicht gezeigt. Eine solche Ummantelung wird aber typischerweise vorhanden sein, wobei die Ummantelung die Displayoberfläche 14 und alle anderen in 7 gezeigten Komponenten umschliessen kann. Alternativ dazu kann die Oberfläche 14 auch ausserhalb der Ummantelung angeordnet sein, wie in 6 gezeigt.
8 zeigt einen weiteren Ausschnitt aus einer erfindungsgemässen Displaykomponente in Schnittansicht. Insbesondere zeigt 8 eine Leiterplatte 2, welche zwei Leuchtdioden 3 umfasst. Für jede der Leuchtdioden 3 umfasst die Displaykomponente einen eigenen Diffusor 15. Oberhalb der Diffusoren 15 ist die Displayoberfläche 14 angeordnet. Wie bereits in 7 ist auch in 8 die Ummantelung nicht dargestellt. Mit Hilfe der Diffusoren 15 kann es ermöglicht werden, die Anzahl der Leuchtdioden 3 in einer erfindungsgemässen Displaykomponente, insbesondere in einer Segmentanzeige, zu minimieren.
Prinzipiell können alle gezeigten Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden, sofern dies nicht im Einzelfall unmöglich oder offensichtlich unsinnig ist.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr wird der Schutzbereich durch die Patentansprüche bestimmt.
Bezugszeichenliste

1: Displaykomponente
2: Leiterplatte
3: Leuchtdiode (Typ 1)
4: Segmentanzeige
5: Leuchtdiode (Typ 2)
6: Leuchtdiode (Typ 3)
7: Leuchtdiode (Typ 4)
8: Segment umfassend zwei Leuchtdioden
9: Segment umfassend drei Leuchtdioden
10: Anschlusskontakt
11: Ummantelung
12: Stromquelle
13: Drahtloskommunikationseinheit
14: Displayoberfläche
15: Diffusor

Claims

Displaykomponente (1), umfassend: - eine Leiterplatte (2) und - eine Mehrzahl an Leuchtdioden (3, 5, 6, 7), dadurch gekennzeichnet, dass - die Displaykomponente (1) eine Ummantelung (11) umfasst.
Displaykomponente (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (11) die Leiterplatte (2) und die Mehrzahl an Leuchtdioden (3, 5, 6, 7) zumindest im Wesentlichen vollständig umschliesst.
Displaykomponente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (11) ein Kunstharz, bevorzugt ein Acrylharz, umfasst.
Displaykomponente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Displaykomponente (1) eine Stromquelle (12) und/oder eine Induktiv-Ladeeinheit zum Laden der Stromquelle (12) umfasst, und/oder dass die Stromquelle (12) geeignet ist, induktiv geladen zu werden und/oder dass die Displaykomponente (1) geeignet ist, die Stromquelle (12) induktiv zu laden.
Displaykomponente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Displaykomponente (1) eine Drahtloskommunikationseinheit (13) umfasst.
Displaykomponente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden (3, 5, 6, 7) jeweils als SMD-Chips ausgebildet sind, wobei die SMD-Chips bevorzugt jeweils eine Länge von maximal ungefähr 0.6 mm, bevorzugt maximal ungefähr 0.4 mm, besonders bevorzugt maximal ungefähr 0.25 mm haben, und/oder wobei die SMD-Chips bevorzugt jeweils eine Breite von maximal ungefähr 0.3 mm, bevorzugt maximal ungefähr 0.2 mm, besonders bevorzugt maximal ungefähr 0.125 mm haben.
Displaykomponente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden (3, 5, 6, 7) Indiumgalliumnitrid-Leuchtdioden sind.
Displaykomponente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Displaykomponente (1) Folgendes umfasst: - einen oder mehrere Zylinder, insbesondere zum Darstellen von optischen Symbolen auf der Basis von von den Leuchtdioden (3, 5, 6, 7) ausgesendetem Licht, und/oder - einen oder mehrere Diffusor(en) (15), insbesondere zum Streuen von von den Leuchtdioden (3, 5, 6, 7) ausgesendetem Licht, und/oder - eine Steuereinheit zum Ansteuern der Leuchtdioden (3, 5, 6, 7).
Displaykomponente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Displaykomponente (1) eine Displayoberfläche (14) umfasst, wobei die Displayoberfläche (1) typischerweise ein Glasomer und/oder einen Kunststoff umfasst.
Displaykomponente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (2) und die Mehrzahl an Leuchtdioden (3, 5, 6, 7) mit der Ummantelung (11) umspritzt sind, wobei die Displaykomponente (1) bevorzugt eine oder mehrere weitere Komponente(n) (10, 12, 13, 14, 15) umfasst, wobei bevorzugt zumindest eine, bevorzugt alle der weiteren Komponenten (10, 12, 13, 14, 15) zumindest teilweise mit der Ummantelung (11) umspritzt ist/sind.
Displaykomponente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (11) mehrere Schichten umfasst, wobei die Ummantelung (11) bevorzugt eine erste Mantelschicht und eine zweite Mantelschicht umfasst, wobei die zweite Mantelschicht die erste Mantelschicht bevorzugt im Wesentlichen vollständig umschliesst, wobei - die erste Mantelschicht bevorzugt ein Kunstharz und/oder ein Acrylharz und/oder ein Glasomer und/oder einen Kunststoff umfasst, und/oder - die zweite Mantelschicht bevorzugt ein Kunstharz und/oder ein Acrylharz und/oder ein Glasomer und/oder einen Kunststoff umfasst, und/oder - die zweite Mantelschicht typischerweise die Displayoberfläche (14) umfasst.
Laborgerät, umfassend eine Displaykomponente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Laborgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Laborgerät eine Pipettiervorrichtung, eine Pipette oder ein Dispenser ist.
Verfahren zur Herstellung einer Displaykomponente (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, umfassend die Schritte: - Platzieren der Mehrzahl an Leuchtdioden (3, 5, 6, 7) auf der Leiterplatte (2), - im Wesentlichen vollständiges Umschliessen der Leiterplatte (2) und der Mehrzahl an Leuchtdioden (3, 5, 6, 7) mit der Ummantelung (11), insbesondere mittels Umspritzens und/oder mittels Umgiessens und/oder mittels Eintauchens.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an das Umschliessen der Leiterplatte (2) und der Mehrzahl an Leuchtdioden (3, 5, 6, 7) mit der Ummantelung (11) die Displayoberfläche (14) an der Ummantelung (11) befestigt wird.