DE19718208A1 - Anzeigevorrichtung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge,
mit wenigstens einer Flüssigkeitskristallzelle als Anzeigeelement und einer
elektrischen Heizvorrichtung für die Flüssigkeitskristallzelle.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der EP 084 873 B1 bekannt. Diese bekannte
Anzeigevorrichtung weist eine Flüssigkeitskristallzelle auf, die von einer Lichtquelle
hinterleuchtet wird. Zwischen der Flüssigkeitskristallzelle und der Lichtquelle ist
eine Heizvorrichtung vorgesehen, die maschenartig angeordnete Heizdrähte aufweist,
denen ein Heizstrom zugeführt wird.
Bei einer derartigen Anordnung wird die Heizwärme mittels der linienförmigen
Leiter erzeugt. Die entstehende Heizwärme ist linienförmig und somit inhomogen
über die Flüssigkeitskristallzelle verteilt. Es ist eine hohe Heizleistung erforderlich.
Die maschenartige Gitterstruktur ist von außen sichtbar.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine andere Anzeigevorrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, die ein gleichmäßiges Aufheizen der
Flüssigkeitskristallzelle ermöglicht.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Heizvorrichtung eine im
wesentlichen planare Widerstandsschicht aufweist und daß Elektroden vorgesehen
sind, mittels derer der Widerstandsschicht ein Heizstrom zuführbar ist.
Die planare Widerstandsschicht besteht vorzugsweise aus einem leitfähigen Material
mit einem hohen spezifischen Widerstand. Dieser planaren Widerstandsschicht wird
mittels der Elektroden ein Heizstrom zugeführt, der sich über die planare
Widerstandsschicht verteilt. Somit steht eine große planare Heizfläche zur
Verfügung, die eine sehr gleichmäßige Heizung der Flüssigkeitskristallzelle
ermöglicht.
Die flächenförmige Heizung arbeitet mit einem sehr guten Wirkungsgrad und
benötigt weniger Heizleistung als eine Heizung mit linienförmigen, maschenartig
angeordneten Leiterbahnen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die
planare Widerstandsschicht aus einem wenigstens teilweise lichtdurchlässigen
Material besteht und daß die Elektroden im wesentlichen außerhalb des sichtbaren
Anzeigebereiches der Anzeigevorrichtung angeordnet sind.
Eine derartige teilweise lichtdurchlässige Widerstandsschicht kann insbesondere bei
Anzeigevorrichtungen, die mittels einer Lichtquelle hinterleuchtet werden,
vorteilhaft eingesetzt werden. Da die Widerstandsschicht transparent ist und die
Elektroden im wesentlichen außerhalb des sichtbaren Anzeigebereichs der
Anzeigevorrichtung angeordnet sind, kann die planare Widerstandsschicht zwischen
der Flüssigkeitskristallzelle und der Lichtquelle angeordnet werden, ohne daß die
Widerstandsschicht die von außen sichtbare Anzeige beeinträchtigt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektroden im wesentlichen linienförmig ausgebildet sind.
Mittels der linienförmigen Ausbildung der Elektroden ist es möglich, der planaren
Widerstandsschicht den Heizstrom sehr gleichmäßig zuzuführen. Damit läßt sich im
Vergleich zu punktförmigen Elektroden eine gleichmäßigere Verteilung des
Heizstromes innerhalb der planaren Widerstandsschicht erzielen und es ergibt sich
eine sehr gleichmäßige Aufheizung der Flüssigkeitskristallzelle.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Widerstandsschicht aus einem wenigstens teilweise lichtdurchlässigen Metall,
insbesondere aus Indium-Zinn-Oxid, besteht.
Indium-Zinn-Oxid weist eine hohe Lichtdurchlässigkeit von ca. 90% und einen
hohen spezifischen Widerstand auf.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektroden mittels eines Siebdruckverfahrens auf die Widerstandsschicht
aufgebracht sind.
Eine derartige Anordnung ist fertigungstechnisch günstig.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektroden jeweils L-förmig ausgebildet sind.
Dadurch ist es möglich, den Elektroden den Heizstrom zentral an einer Seite der
Widerstandsschicht zuzuführen.
Vorzugsweise erstreckt sich jeweils einer der Schenkel der L-förmigen Elektroden
oberhalb bzw. unterhalb des sichtbaren Anzeigebereichs der Anzeigevorrichtung,
während der jeweils andere Schenkel der Elektroden seitlich des sichtbaren
Anzeigebereichs angeordnet ist.
In den Ansprüchen 7 und 8 sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
beschrieben, die fertigungstechnisch günstig sind.
Ein schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend
anhand der Zeichnung in den Fig. 1 bis 3 näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Anzeigevorrichtung mit
einer Flüssigkeitskristallzelle als Anzeigeelement, welche von
Beleuchtungsmitteln hinterleuchtet wird, wobei zwischen den
Beleuchtungsmitteln und der Flüssigkeitskristallzelle ein planares
Heiz-Diffusor-Element angeordnet ist,
Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung des Heiz-Diffusor-Elementes.
Fig. 3 eine Draufsicht auf das Heiz-Diffusor-Element,
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Anzeigevorrichtung für
Kraftfahrzeuge. Die Anzeigevorrichtung weist einen Blechrahmen 1, eine
Flüssigkeitskristallzelle 2, ein Heiz-Diffusor-Element 3, einen Kunststoffrahmen 4,
eine Beleuchtungsleiterplatte 5 und eine Elektronikleiterplatte 6 auf.
Die Beleuchtungsleiterplatte 5 weist eine Vielzahl von Leuchtdioden 8 auf, mittels
derer die Flüssigkeitskristallzelle 2 hinterleuchtet wird. Die Elektronikleiterplatte 6
dient der Ansteuerung und Stromversorgung der Beleuchtungsleiterplatte 5, des
Heiz-Diffusor-Elementes 3 sowie der Flüssigkeitskristallzelle 2.
Der Reflektorrahmen 4 weist Reflektorflächen 7 auf, die das von der
Beleuchtungsleiterplatte 5 erzeugte Licht reflektieren.
Beleuchtungsleiterplatte 5 erzeugte Licht reflektieren.
Der Reflektorrahmen 4 weist vier Befestigungselemente 4a, 4b, 4c und 4d auf, die
zur Befestigung des Reflektorrahmens 4 an dem Blechrahmen 1 vorgesehen sind.
Die Flüssigkeitskristallzelle 2 und das Heiz-Diffusor-Element 3 sind aufeinander
zwischen dem Blechrahmen 1 und der Vorderseite 4e des Reflektorrahmens 4
angeordnet.
Auf der Rückseite 4f des Reflektorrahmens 4 sind die Beleuchtungsleiterplatte 5 und
die Elektronikleiterplatte 6 angeordnet.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt des Heiz-Diffusor-Elementes 3. Das
Heiz-Diffusor-Element 3 weist eine Schutzlackschicht 10, eine Elektrodenschicht 11, eine
Widerstandsschicht 12 aus Indium-Zinn-Oxid, eine Polyesterfolie 13, eine
Klebeschicht 14, eine Polycarbonatfolie 15, eine weiße Siebdruckschicht 16 und eine
orange Siebdruckschicht 17 auf. Diese einzelnen Schichten sind in der oben
bezeichneten Reihenfolge übereinander angeordnet.
Die Polyesterfolie 13 ist lichtdurchlässig und dient als Trägerelement für die übrigen
Elemente des Heiz-Diffusor-Elementes 3.
Auf die eine Seite der Polyesterfolie 13 ist die Widerstandsschicht 12 aus Indium-
Zinn-Oxid aufgedampft. Indium-Zinn-Oxid ist lichtdurchlässig und weist einen
hohen spezifischen Widerstand auf. Auf der Widerstandsschicht 12 ist die
Elektrodenschicht 11 mittels eines Siebdruckverfahrens aufgebracht. Die
Elektrodenschicht 11 wird mittels der Schutzlackschicht 10 abgedeckt.
Auf der anderen Seite der Polyesterfolie 13 ist mittels einer Klebeschicht 14 eine
Polycarbonatfolie 15 angeordnet. Auf der Polycarbonatfolie 15 sind mittels eines
Siebdruckverfahrens eine weiße Siebdruckschicht 16 und eine orange
Siebdruckschicht 17 aufgebracht. Die Polycarbonatfolie 15 zusammen mit der
weißen Siebdruckschicht 16 bilden eine Diffusorschicht 18. Die Diffusorschicht 18
hat die Aufgabe, das von den Leuchtdioden 8 der Beleuchtungsleiterplatte 5 gemäß
Fig. 1 erzeugte Licht zu zerstreuen, um eine gleichmäßige Beleuchtung der
Flüssigkeitskristallzelle 2 zu erzielen.
Die orange Siebdruckschicht 17 erzeugt eine orangefarbene Hinterleuchtung der
Flüssigkeitskristallzelle 2. Die orange Siebdruckschicht 17 kann auch durch eine
andersfarbige Siebdruckschicht ersetzt werden, um eine andersfarbige
Hinterleuchtung zu erhalten.
Die integrale Ausbildung des Heiz-Diffusor-Elementes 3 ist sehr kostengünstig zu
fertigen.
Eine weitere Integration ist z. B. dadurch möglich, daß die Polycarbonatfolie 15
entfällt und die Siebdruckschichten 16 und 17 direkt auf die Polyesterfolie 13
aufgedruckt werden.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf das Heiz-Diffusor-Element 3 mit der
Elektrodenschicht 11 und der Widerstandsschicht 12. Die Schutzlackschicht 10 ist in
dieser Draufsicht nicht dargestellt.
Zusätzlich ist in der Fig. 3 der von außen sichtbare, aktive Anzeigebereich 20 der
Anzeigevorrichtung dargestellt. Die Elektrodenschicht 11 weist eine erste Elektrode
21 und eine zweite Elektrode 22 auf, die mittels Siebdruck auf der
Widerstandsschicht 12 aufgebracht sind. Die erste Elektrode 21 und die zweite
Elektrode 22 sind linienförmig ausgebildet und außerhalb des sichtbaren
Anzeigebereichs der Anzeigevorrichtung 20 angeordnet. Der sichtbare
Anzeigebereich 20 ist rechteckig ausgebildet und weist eine obere Kante 20a, eine
untere Kante 20b, eine rechte Seitenkante 20c und eine linke Seitenkante 20d auf.
Die erste Elektrode 21 weist einen linienförmigen Schenkelbereich 21a auf, der sich
unterhalb der unteren Kante 20b parallel zu dieser unteren Kante 20b erstreckt. Die
zweite Elektrode 22 weist einen linienförmigen Schenkelbereich 22a auf, der sich
oberhalb der oberen Kante 20a des sichtbaren Anzeigebereichs 20 parallel zu der
oberen Kante 20a erstreckt. Die erste Elektrode 21 weist einen Stirnbereich 21b auf,
der sich senkrecht zu dem ersten Schenkelbereich 21a erstreckt und seitlich von der
Kante 20c des sichtbaren Anzeigebereichs 20 angeordnet ist. Die zweite Elektrode
22 weist einen Stirnbereich 22b auf, der sich senkrecht zu dem Schenkelbereich 22a
erstreckt und seitlich von der der Kante 20c des sichtbaren Anzeigebereichs 20
angeordnet ist. Schließlich weist die erste Elektrode 21 einen Anschlußbereich 21c
und die zweite Elektrode 22 einen Anschlußbereich 22c auf. Die Anschlußbereiche
21c und 22c schließen sich jeweils an die Stirnbereiche 21b bzw. 22b an und
erstrecken sich senkrecht zu den Stirnbereichen 21b bzw. 22b.
Die Anschlußbereiche 21c und 22c sind elektrisch voneinander isoliert.
Zwischen der Kante 20c des sichtbaren Anzeigebereichs 20 und den Stirnbereichen
21b bzw. 22b der ersten Elektrode 21 bzw. der zweiten Elektrode 22 ist ein
Isolierbereich 23 vorgesehen, der die Stirnbereiche 21b und 22b elektrisch von der
Widerstandsschicht 12 isoliert. Dies kann z. B. dadurch realisiert werden, daß die
Widerstandsschicht 12 an dieser Stelle weggeätzt oder ausgestanzt ist.
Die erste Elektrode 21 und die zweite Elektrode 22 sind dazu vorgesehen, der
Widerstandsschicht 12 einen Heizstrom zuzuleiten. Der Anschlußbereich 21c der
ersten Elektrode 21 ist mit einem negativen Spannungspotential der
Elektronikleiterplatte 6 gemäß Fig. 1 gekoppelt. Der Anschlußbereich 22c der
zweiten Elektrode 22 ist mit einem positiven Spannungspotential der
Elektronikieiterplatte 6 gemäß Fig. 1 gekoppelt. Dementsprechend wirkt die erste
Elektrode 21 als Kathode und die zweite Elektrode 22 als Anode.
Der Heizstrom fließt somit von dem ersten Anschlußbereich 21c der ersten
Elektrode 21 über den Stirnbereich 21b zu dem linienförmigen Schenkelbereich 21a
(tatsächliche Stromrichtung). Von hier aus verteilt sich der Strom dann gleichmäßig
und flächenförmig über die Widerstandsschicht 12, wodurch eine gleichmäßige
Wärmeentwicklung hervorgerufen wird und die Flüssigkeitskristallzelle 2 gemäß
Fig. 1 sehr gleichmäßig geheizt wird. Der Strom fließt dann über den linienförmigen
Schenkelbereich 22a und den Stirnbereich 22b zu dem zweiten Anschlußbereich 22c
der zweiten Elektrode 22 zurück.
Claims (10)
1. Anzeigevorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit wenigstens einer
Flüssigkeitskristallzelle als Anzeigeelement und einer elektrischen Heizvorrichtung
für die Flüssigkeitskristallzelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung
eine im wesentlichen planare Widerstandsschicht (12) aufweist und daß Elektroden
(21, 22) vorgesehen sind, mittels derer der Widerstandsschicht (12) ein Heizstrom
zuführbar ist.
2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die planare
Widerstandsschicht (12) aus einem wenigstens teilweise lichtdurchlässigen Material
besteht und daß die Elektroden (21, 22) im wesentlichen außerhalb des sichtbaren
Anzeigebereiches (20) der Anzeigevorrichtung angeordnet sind.
3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Elektroden (21, 22) im wesentlichen linienförmig ausgebildet sind.
4. Anzeigevorrichtung nach Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Widerstandsschicht (12) aus einem wenigstens teilweise lichtdurchlässigen Metall,
insbesondere aus Indium-Zinn-Oxid, besteht.
5. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Elektroden (21, 22) mittels eines Siebdruckverfahrens auf die Widerstandsschicht
(12) aufgebracht sind.
6. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Elektroden (21, 22) jeweils L-förmig ausgebildet sind.
7. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Beleuchtungsmittel (6, 8), insbesondere Leuchtdioden (8) oder Glühlampen, zur
Hinterleuchtung der Flüssigkeitskristallzelle (2) vorgesehen sind, daß eine
Diffusorschicht (18) zur Zerstreuung des von den Beleuchtungsmitteln (6, 8)
erzeugten Lichts vorgesehen ist und daß die Widerstandsschicht (12) zusammen mit
der Diffusorschicht (18) integriert ist.
8. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Widerstandsschicht (12) auf einer Seite einer transparenten Kunststoffolie (13)
aufgebracht, insbesondere aufgedampft ist, daß auf der anderen Seite der
transparenten Kunststoffolie (13) die Diffusorschicht (18) angeordnet ist und
daß die Diffusorschicht eine lichtstreuende Folie, insbesondere aus Polycarbonat,
(15) aufweist, auf der mittels Siebdruck eine reflektierende Siebdruckschicht (16)
aufgebracht ist.
9. Elektronisches Gerät, insbesondere Navigationssystem oder Kraftfahrzeugmonitor,
mit einer Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1.
10. Fahrzeug mit einer Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MANNESMANN VDO AG, 60388 FRANKFURT, DE |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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Owner name: SIEMENS AG, 80333 MUENCHEN, DE |
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