FR2844380A1 - Assembly for marking thin workpieces, e.g. optical touch controls for cooking appliances and automobile instrument panels, has LEDs mounted to a printed circuit with a translucent frame as a light field - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositif d'affichage et procédé de fabrication L'invention concerne unDisplay device and manufacturing method The invention relates to a
dispositif d'affichage présentantdisplay device presenting
une ou plusieurs sources de lumière et un champ lumineux au moins partiellement translucide à la lumière de la (des) source(s) de lumière, lequel champ lumineux est prévu sur un cadre opaque et un procédé pour fabriquer le dispositif 10 d'affichage. one or more light sources and a light field at least partially translucent to the light of the light source (s), which light field is provided on an opaque frame and a method for manufacturing the display device.
On sait disposer un dispositif d'affichage de ce type sur une plaque de base et la connecter, par exemple à une carte à circuit imprimé, par l'intermédiaire de fiches de 15 connecteurs, prévues sur la plaque de base. It is known to have a display device of this type on a base plate and to connect it, for example to a printed circuit board, by means of plugs of 15 connectors, provided on the base plate.
L'invention se préoccupe du problème de créer un dispositif d'affichage du type susmentionné, lequel présente une hauteur de construction réduite. 20 The invention is concerned with the problem of creating a display device of the above-mentioned type, which has a reduced construction height. 20
Ce problème est résolu selon l'invention par le fait que la (les) source(s) de lumière est (sont) fixée(s) et connectée(s) électriquement directement sur une carte à circuit imprimé et que le cadre est fixé sur la carte à 25 circuit imprimé par correspondance de formes. This problem is solved according to the invention by the fact that the light source (s) is (are) fixed (s) and electrically connected (s) directly on a printed circuit board and that the frame is fixed on the shape-matching printed circuit board.
Le champ lumineux, lequel par exemple peut être un afficheur à 7 segments ou une surface lumineuse imprimée sur tout sa surface avec inscription individuelle ou 30 symboles, se situe de préférence sur le dessus du cadre. The light field, which for example can be a 7-segment display or a light surface printed over its entire surface with individual inscription or 30 symbols, is preferably located on the top of the frame.
Pour réaliser la correspondance de formes, des saillants de guidage, lesquels peuvent être insérés et en particulier encliquetés dans des évidements correspondants de la carte à circuit imprimé, se situent de préférence sur le dessous 35 du cadre. L'encliquetage peut s'effectuer par fixation bloquée, fixation encliquetée élastique, matage du saillant de guidage respectif et similaires. Par l'agencement des saillants de guidage sur le cadre et des évidements correspondants dans la carte à circuit imprimé, la (les) To carry out the shape matching, guide projections, which can be inserted and in particular snapped into corresponding recesses of the printed circuit board, are preferably located on the underside of the frame. The snap-fastening can be carried out by secure fastening, elastic snap-fastening, stamping of the respective guide projection and the like. By the arrangement of the guide projections on the frame and of the corresponding recesses in the printed circuit board, the (the)
source(s) de lumière peut (peuvent) être alignée(s) avec au 5 moins une surface lumineuse translucide du champ lumineux. light source (s) can be aligned with at least one translucent light surface of the light field.
Par exemple, sur un afficheur à 7 segments sont prévues sept sources de lumière réalisées en particulier en tant que DEL, lesquelles sont associées aux sept surfaces lumineuses translucides sur le champ lumineux et sont 10 alignées avec ces surfaces lumineuses. For example, on a 7-segment display, seven light sources are provided, designed in particular as LEDs, which are associated with the seven translucent light surfaces on the light field and are aligned with these light surfaces.
La hauteur de construction du cadre peut de préférence être dimensionnée de telle façon que le dessus, sur lequel le champ lumineux est disposé, présente vis-à-vis du dessous 15 un écartement de moins de 3 mm. Le dispositif d'affichage possède cette hauteur de construction à partir de la surface de la carte à circuit imprimé. La carte à circuit imprimé constitue ainsi la plaque de base sur laquelle sont directement fixées les sources de lumière réalisées en 20 particulier en tant que DEL et le cadre avec le champ lumineux. La source de lumière respective se situe de préférence dans un espace creux correspondant du cadre, dont le volume 25 restant est rempli d'un diffuseur allant jusqu'à la surface lumineuse respective correspondante. La surface supérieure The construction height of the frame can preferably be dimensioned in such a way that the top, on which the light field is arranged, has a distance of less than 3 mm from the bottom. The display device has this build height from the surface of the printed circuit board. The printed circuit board thus constitutes the base plate on which the light sources produced in particular as LEDs are directly fixed and the frame with the light field. The respective light source is preferably located in a corresponding hollow space of the frame, the remaining volume of which is filled with a diffuser going up to the respective respective light surface. The upper surface
du diffuseur peut ici former la surface lumineuse. of the diffuser can here form the luminous surface.
La surface de délimitation de l'espace creux dans lequel 30 est disposée la (les) source(s) de lumière peut au moins The delimitation surface of the hollow space in which the light source (s) is placed may at least
partiellement être réalisée en tant que réflecteur. En coopération avec le diffuseur, on obtient un éclairage uniforme et lumineux des surfaces lumineuses respectives du champ lumineux. Le cadre opaque et le diffuseur forment un 35 couvercle ou un boîtier de la source de lumière. partially be realized as a reflector. In cooperation with the diffuser, uniform and bright lighting of the respective light surfaces of the light field is obtained. The opaque frame and the diffuser form a cover or a housing of the light source.
Les sources de lumière réalisées de préférence en tant que DEL sont de préférence fixées et connectées électriquement par la technique des CMS (<SMD -Technik " en allemand) sur The light sources preferably produced as LEDs are preferably fixed and electrically connected by the CMS technique (<SMD -Technik "in German) on
la carte à circuit imprimé.the printed circuit board.
Lors de la fabrication du dispositif d'affichage, la (les) source(s) de lumière est (sont) tout d'abord connectée(s) électriquement par la technique des CMS sur la source de lumière et puis le cadre ou le boîtier formé par le cadre 10 et le diffuseur directement assemblés fermement avec la carte à circuit imprimé au moyen de la correspondance de formes. De ce fait, une sollicitation thermique du boîtier lors de la connexion électrique de la source de lumière par exemple par brasage, en particulier par la technique des 15 CMS, est évitée. Le cadre et le diffuseur, qui constituent le boîtier peuvent donc être réalisés en matières synthétiques thermoplastiques, en particulier par moulage par injection. Aussi bien la connexion électrique de la source de lumière ou des sources de lumière que la fixation 20 y faisant suite du cadre ou du boîtier à la carte à circuit imprimé peuvent être réalisées dans un procédé continu automatique. La fabrication du boîtier constitué du cadre opaque et/ou 25 du diffuseur peut s'effectuer avantageusement par moulage par injection d'une matière synthétique thermoplastique, le cadre constitué d'une matière synthétique optiquement étanche, en particulier d'une matière synthétique blanche étant tout d'abord réalisé dans un outil par moulage par 30 injection et étant ensuite, en tant que flan, entouré par injection du matériau diffuseur translucide, dans un autre outil de moulage par injection. Toutefois, il est également possible de réaliser le cadre et le diffuseur en tant que pièce à deux composants moulée par injection. 35 Le dispositif d'affichage décrit peut être employé dans des domaines techniques dans lesquels sont requises des hauteurs de construction très plates, en particulier également avec des composants optiques ("Touch Control", During the manufacture of the display device, the light source (s) is (are) firstly electrically connected by the CMS technique on the light source and then the frame or the housing formed by the frame 10 and the diffuser directly assembled firmly with the printed circuit board by means of shape matching. As a result, thermal stress on the housing during the electrical connection of the light source, for example by soldering, in particular by the CMS technique, is avoided. The frame and the diffuser, which constitute the housing can therefore be made of thermoplastic synthetic materials, in particular by injection molding. Both the electrical connection of the light source or light sources and the subsequent attachment of the frame or the housing to the printed circuit board can be carried out in an automatic continuous process. The manufacture of the housing consisting of the opaque frame and / or of the diffuser can advantageously be carried out by injection molding of a thermoplastic synthetic material, the frame consisting of an optically tight synthetic material, in particular a white synthetic material being first made in an injection molding tool and then being, as a blank, surrounded by injection of the translucent diffusing material, in another injection molding tool. However, it is also possible to make the frame and the diffuser as a two-component injection molded part. The display device described can be used in technical fields in which very flat construction heights are required, in particular also with optical components ("Touch Control",
c'est-à-dire touche à impulsion) montés par la technique des CMS. De préférence, l'utilisation s'effectue sur des appareils de cuisine, en particulier sur des cuisinières électriques, des plaques de cuisson, des hottes d'aspiration de vapeurs et similaires. Le dispositif d'affichage précédemment décrit peut également être utilisé sur des installations d'instrumentation dans des véhicules à moteur. ie impulse button) mounted by the CMS technique. Preferably, the use is carried out on kitchen appliances, in particular on electric cookers, hotplates, fume hoods and the like. The display device described above can also be used on instrumentation installations in motor vehicles.
L'invention est décrite de manière plus encore détaillée ci-après à l'aide des figures en prenant un exemple de réalisation. The invention is described in more detail below with the aid of the figures, taking an exemplary embodiment.
15 Sont mont] figure 1 : és une vue en plan de dessus réalisation de l'invention; une représentation schématique une ligne de coupe A-A de la premier mode de réalisation; d'un exemple de en coupe suivant figure 1 dans un figure 2 figure 3 figure 4 figure 5 une représentation schématique une ligne de coupe B-B de la premier mode de réalisation; une représentation schématique une ligne de coupe A-A de la second mode de réalisation; et 15 mont] Figure 1: és a top plan view embodiment of the invention; a schematic representation of a section line A-A of the first embodiment; of an example of in section according to Figure 1 in a Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 a schematic representation of a section line B-B of the first embodiment; a schematic representation of a section line A-A of the second embodiment; and
une représentation schématique une ligne de coupe B-B de la second mode de réalisation. a schematic representation of a section line B-B of the second embodiment.
en coupe suivant figure 1 dans le en coupe suivant figure 1 dans un en coupe suivant figure 1 dans le Les modes de réalisation représentés sur les figures concernent un afficheur à 7 segments. Sur une carte à circuit imprimé 2, laquelle présente de manière classique 5 des pistes conductrices non représentées davantage et laquelle de manière classique est équipée de composants électriques ou électroniques non représentés davantage, sont directement fixées et connectées électriquement aux pistes conductrices aux fins d'alimentation électrique de 10 préférence par la technique des CMS des sources de lumière 1, lesquelles sont réalisées sous forme de DEL. Par ailleurs, un cadre 4 est fixé directement sur la même surface de la carte à circuit imprimé 2 par correspondance de formes. Dans les exemples de réalisation représentés, la 15 correspondance de formes est réalisée par des saillants de guidage 7, lesquels sont réalisés sous forme de tiges de guidage. Les saillants de guidage 7 sont insérés, de préférence encliquetés, dans des évidements 8 correspondants de la carte à circuit imprimé 2. Les 20 saillants de guidage 7 se situent sur un dessous 6 du cadre 4. Le dessous 6 repose directement sur la carte à circuit imprimé 2. La correspondance de formes peut être réalisée dans la zone des saillants de guidage par le fait que ceuxci, comme représenté sur les figures 2 et 3, sont insérés 25 par fixation bloquée dans les évidements correspondants 8 de la carte à circuit imprimé. Par ailleurs, la correspondance de formes peut être réalisée par fixation encliquetée élastique avec fixation d'encliquetage à retours ou par matage du saillant de guidage 7 30 respectivement enfoncé, tel que représenté dans les modes de réalisation des figures 4 et 5. De ce fait, le cadre 4 in section according to figure 1 in the in section according to figure 1 in a in section according to figure 1 in the The embodiments shown in the figures relate to a 7-segment display. On a printed circuit board 2, which conventionally has conductive tracks not shown more and which conventionally is equipped with electrical or electronic components not shown more, are directly fixed and electrically connected to the conductive tracks for power supply purposes preferably electrical by the CMS technique of light sources 1, which are produced in the form of LEDs. Furthermore, a frame 4 is fixed directly to the same surface of the printed circuit board 2 by matching shapes. In the exemplary embodiments shown, the shape matching is carried out by guide projections 7, which are produced in the form of guide rods. The guide projections 7 are inserted, preferably snapped into corresponding recesses 8 of the printed circuit board 2. The guide projections 7 are located on a bottom 6 of the frame 4. The bottom 6 rests directly on the card printed circuit 2. Shape matching can be carried out in the area of the guide projections by the fact that these, as shown in FIGS. 2 and 3, are inserted by locked fastening into the corresponding recesses 8 of the printed circuit board. . Furthermore, the shape matching can be carried out by elastic snap fastening with return snap fastening or by stamping the guide projection 7 respectively depressed, as shown in the embodiments of Figures 4 and 5. Therefore , frame 4
est assemblé fermement avec la carte à circuit imprimé 2. is firmly assembled with the printed circuit board 2.
La carte à circuit imprimé 2 forme ainsi le corps de base 35 pour le cadre 4 et les sources de lumière 1. Les sources de lumière 1 se situent dans des espaces creux 10 correspondants du cadre 4. Le cadre 4 est constitué d'un corps de base opaque, dans lequel sont prévus les espaces creux 10. Les surfaces de délimitation des espaces creux 10 sont au moins partiellement réalisées en tant que 5 réflecteurs 11. En particulier les surfaces de délimitation s'étendant obliquement constituent des réflecteurs il (figures 2, 4). Le volume restant de l'espace creux 10 respectif est rempli d'un diffuseur 12, lequel assure un éclairage uniforme d'une surface lumineuse 9 respective par 10 la lumière de la source de lumière 1 correspondante. La surface lumineuse 9 située sur un dessus 5 du cadre 4 peut ici être formée par le dessus plan du diffuseur 12. La délimitation de la surface lumineuse 9 respective est réalisée par le corps de base opaque du cadre 4. 15 A chaque source de lumière 1 est associé un espace creux 10, un diffuseur 12 et une surface lumineuse 9. Plusieurs surfaces lumineuses 9 constituent un champ lumineux 3 sur le dessus 5 du cadre 4. En sus des sept segments peuvent 20 être prévues d'autres surfaces lumineuses, par exemple des surfaces lumineuses 9 circulaires avec sources de lumière 1 The printed circuit board 2 thus forms the basic body 35 for the frame 4 and the light sources 1. The light sources 1 are located in corresponding hollow spaces 10 in the frame 4. The frame 4 consists of a body opaque base, in which the hollow spaces 10 are provided. The delimiting surfaces of the hollow spaces 10 are at least partially made as 5 reflectors 11. In particular the delimiting surfaces extending obliquely constitute reflectors 11 (FIGS. 2 , 4). The remaining volume of the respective hollow space 10 is filled with a diffuser 12, which ensures uniform illumination of a respective light surface 9 by 10 the light from the corresponding light source 1. The light surface 9 located on a top 5 of the frame 4 can here be formed by the flat top of the diffuser 12. The delimitation of the respective light surface 9 is carried out by the opaque base body of the frame 4. 15 At each light source 1 is associated with a hollow space 10, a diffuser 12 and a light surface 9. Several light surfaces 9 constitute a light field 3 on the top 5 of the frame 4. In addition to the seven segments 20 other light surfaces can be provided, for example example of circular light surfaces 9 with light sources 1
associées (figures 1, 2 et 4).associated (Figures 1, 2 and 4).
La réalisation du cadre 4 avec réflecteur et/ou diffuseur 25 11 servant de couvercle ou de boîtier, peut s'effectuer dans une forme multiple par moulage par injection. Le corps de base du cadre 4 en matière synthétique blanche optiquement étanche, qui a été réalisé dans un premier outil, peut en tant que flan être entouré par injection du 30 matériau diffuseur translucide dans un autre outil. Il est également possible de réaliser le couvercle ou le boîtier The production of the frame 4 with reflector and / or diffuser 11 serving as a cover or a housing can be carried out in a multiple form by injection molding. The base body of the frame 4 of optically sealed white synthetic material, which has been produced in a first tool, can as a blank be surrounded by injection of the translucent diffusing material into another tool. It is also possible to make the cover or the housing
en tant que pièce à 2 composants moulée par injection. as a 2-component injection molded part.
Le cadre 4 servant de couvercle ou de boîtier avec 35 réflecteur 11 et/ou diffuseur 12 est réalisé de telle façon qu'il s'adapte sur plusieurs sources de lumière, en particulier DEL. Les espaces creux 10 correspondants sont prévus à des emplacements, qui correspondent aux agencements des sources de lumière sur la carte à circuit imprimé 2. Le champ lumineux 3 peut être imprimé sur toute 5 sa surface et présenter des inscriptions et symboles individuels. Ceci peut par exemple être atteint par retrait The frame 4 serving as a cover or housing with a reflector 11 and / or diffuser 12 is designed in such a way that it can be adapted to several light sources, in particular LEDs. The corresponding hollow spaces 10 are provided at locations which correspond to the arrangements of the light sources on the printed circuit board 2. The light field 3 can be printed over its entire surface and have individual inscriptions and symbols. This can for example be achieved by withdrawal
d'une laque par rayonnement laser.of a lacquer by laser radiation.
Le dispositif d'affichage décrit permet une structure 10 plate, qui peut être atteinte par équipement automatique dans un procédé en continu. Pour ce faire, il est possible d'utiliser en combinaison en tant que couvercle également d'autres boîtiers "CMS-TOP-DEL". Le champ lumineux 3 peut être gravable de manière universelle par laser. 15 Les thermoplastiques, en particulier les polycarbonates thermoplastiques, les copolymères acrylonitrile-butadiènestyrène, les copolymères thermoplastiques de styrène et acrylonitrile, les polybutylènetéréphtalates et autres 20 matières synthétiques adaptées au moulage par injection constituent des matières synthétiques adaptées pour le The display device described allows a flat structure, which can be achieved by automatic equipment in a continuous process. To do this, it is also possible to use other "CMS-TOP-DEL" boxes as a cover. The light field 3 can be universally engraved by laser. Thermoplastics, in particular thermoplastic polycarbonates, acrylonitrile-butadienestyrene copolymers, thermoplastic styrene and acrylonitrile copolymers, polybutylene terephthalates and other plastics suitable for injection molding constitute plastics suitable for use in injection molding.
cadre 4 et le diffuseur 12.frame 4 and the diffuser 12.
Liste des signes de référence 1 Source de lumière (DEL) 2 Carte à circuit imprimé 3 Champ lumineux 4 Cadre Dessus du cadre 6 Dessous du cadre 7 Saillants de guidage (tiges) 8 videments de la carte à circuit imprimé 9 Surface lumineuse Espace creux il Réflecteur 12 Diffuseur List of reference signs 1 Light source (LED) 2 Printed circuit board 3 Light field 4 Frame Top of the frame 6 Bottom of the frame 7 Guiding projections (rods) 8 Empties of the printed circuit board 9 Light surface Hollow space Reflector 12 Diffuser
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20100430 |