-
Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung, ins-
-
besondere fUr die Fahrzeug- Instrumentierung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung, insbesondere für
die Fahrzeug-Instrumentierung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
-
Derartige bekannte Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtungen sind mit Flüssigkristallzellen
des transmissiven Typs zur Durchlichtbetrachtung aufgebaut. Diese Flüssigkristallzellen
umfassen grundsätzlich zwei Zellengläser, die auf ihren beiden einander zugewandten
Innenseiten mit Elektroden behaftet sind, welche zu den Segmenten einer zum Beispiel
7-Segmentanzeige fuhren. Zwischen den Zellengläsern ist die Flüssigkristallsubstanz
eingeschlossen. Zu dem Flüssigkristall können Polarisatoren gehöhren, welche den
unterschiedlichen Kontrasteindruck für den Betrachter Je nachdem bewirken, ob die
Jeweiligen Elektroden mit einer Spannung beaufschlagt werden oder nicht.
-
Die Ansteuerungselektronik zur Ansteuerung der einzelnen Segmente
der Flüssigkristallzellen ist üblicherweise auf einer Leiterplatte angeordnet. Diese
Leiterplatte befindet sich regelmäßig, von dem Betrachter gesehen, auf der der Sichtseite
abgewandten Seite der FlUssigkristallzelle, da sie dort die Draufsicht auf die Flüssigkristallzelle
nicht stört und wenig Flatz beansprucht. Üblicherweise ist die Leiterplatte mit
der Plüssigkristallzelle durch eine Quetschverbindung zusammengehalten. Zur Kontaktierung
zwischen den Leiterbahnen der Leiterplatte und den Elektroden der Zellengläser dient
ein sogenanntes Leitgummi mit
zueinander in einem verhältnismäßig
geringen Abstand von typischerweise 1 mm angeordneten Leitgummisträngen. Dieses
Leltgummd wird an den Quetschstellen am Rande der FlUssigkristallzelle zwischen
dieser und der Leiterplatte eingequetscht, so daß es eine elektrische Verbindung
zwischen diesen Elementen herstellt.
-
Zur Anordnung der Lichtquelle für die Durchleuchtung der Flüssigkristallzelle
sind verschiedene Lösungen bekannt, die darauf beruhen, daß die Lichtquelle zwischen
der FlUssigkristallzelle und der rückwärtigen Leiterplatte untergebracht ist. Dabei
besteht Jedoch das Problem, daß zwischen der Flüssigkristallzelle und der rückwärtigen
Leiterplatte ein genügend großer freier Raum zur Aufnahme der Lichtquelle vorhanden
sein muß. Um diesen Raum bei einer FlUssigkristall-Anzeigeeinrichtung der eingangs
genannten Gattung ohne eine Vielzahl von elektrischen Verbindungsstellen zu schaffen,
ist es bekannt, zwischen je einem Absatz an zwei gegenüberliegenden Rändern der
Flüssigkristallzelle ein verhältnismäßig hohes Leitgummi anzuordnen, so daß ein
genügender Abstand zur Aufnahme der Lichtquelle bzw. Beleuchtungseinrichtung gewonnen
wird. Dieses hohe Leitgummi hat Jedoch infolge der elastischen Eigenschaften des
Gummis den Nachteil, daß die Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung in mechanischer
Hinsicht verhältnismäßig wenig stabil und insbesondere schwingungsanfällig ist.
Wenn dieser Nachteil bei hohen Leitgummis beseitigt werden soll, sind nach einer
weiter bekannten Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung Stützen vorgesehen, die Jedes
Leitgummi einschließen, um dieses nicht seitlich ausbiegen zu lassen. Dieser Aufbau
ist jedoch verhältnismäßig aufwendig.
-
Eine andere bekannte Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung sieht deswegen
weniger hohe Leitgummis vor, wie einerseits
mit dem Absatz an dem
Rand der Flüssigkristallzelle und andererseits mit einer flexiblen Leiterplatte
als ZwischenstUck zu der festen Leiterplatte durch die Quetschverbindung verbunden
sind. Eine zusätzliche Verbindung muß dann zur Kontaktierung der flexiblen Leiterplatte
mit der festen Leiterplatte vorgesehen sein. Auch diese Lösung ist daher aufwendig.
Außerdem ergeben sich beim Zusammenbau des Leitgummis und der flexiblen Leiterplatte
Montageprobleme, da der Abstand zwischen den Leiterbahnen bzw.
-
den Leitgummisträngen verhältnismäßig klein ist. Es ist daher eine
exakte Ausrichtung des Leitgummis einerseits bezüglich der Flüssigkristallzelle
und andererseits zu der flexiblen Leiterplatte erforderlich.
-
Um die geschilderten Schwierigkeiten zu umgehen, gehört auch eine
Flüssigkristallanzeigeeinrichtung zum Stand der Technik, die von der eingangs genannten
Gattung abweicht.
-
Bei dieser Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung genügt ein weniger hohes
Leitgummi an dem Absatz an den Rändern der Flüssigkristallzelle, um diese direkt
mit der festen Leiterplatte unter dem Druck einer Quetschverbindung zu kontaktieren.
Der Raum zwischen der festen Leiterplatte und der Flüssigkristallzelle ist demgemäß
eng. Zur Anordnung der Beleuchtungseinrichtung ist daher ein Ausschnitt in der festen
Leiterplatte vorgesehen, so daß die Beleuchtungseinrichtung auf der der Flüssigkristallzelle
abgewandten Seite der Leiterplatte außerhalb des Zwischenraumes zwischen Leiterplatte
und Flüssigkristallzelle angeordnet werden kann. Diese Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung
hat aber infolge des Ausschnitts in der Leiterplatte für die Beleuchtung den Nachteil,
daß die Fläche der Leiterplatte zur Unterbringung von Bauelementen und Leiterzügen
nur unvollkommen genutzt wird. Deswegen können an sich unnötig große Abmessungen
der Leiterplatte erforderlich
sein, die den Aufwand wiederum erhöhen.
-
Zur der vorliegenden Erfindung gehört daher die Aufgabe, unter Vermeidung
der Nachteile bekannter FiUssigkristall-Anzeigeeinrichtungen eine Flüss igkristall
-Anze igee inrichtung der eingangs genannten Gattung so weiterzubilden, daß ein
genUgend großer Raum zwischen der WlUssigkristallzelle und der Leiterplatte in möglichst
wenig aufwendiger Weise geschaffen wird. Dazu gehört insbesosdere, daß keine hohen,
teuren Leitgummis erforderlich sindi daß die Verbindung zwischen der Leiterplatte
und der FlUssigkristallzelle mit den zwischen diesen Elementen angeordneten Leitgummi
einfach gehalten werden kann, daß die Fläche der Leiterplatte optimal genutzt wird
und daß kein sehr hoher Nontageaufwand im Hinblick auf die Ausrichtung der Leitgummistränge
und der Elektroden erforderlich ist.
-
Diese Aufgabe wird insgesamt für eine Flussigkristall Anzeigeeinrichtung
der eingangs genannten Gattung durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs
1 angegebenen Merkmale gelöst.
-
Diese erfindungsgemäße Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung hat den
wesentlichen Vorteil, daß durch die Abwinklung der festen Leiterplatte, so daß praktißch
wei Leiterplatten, aber verhältnismäßig kleiner Abmessungen, statt einer durchgehenden
Leiterplatte vorgesehen sind, unter Verwendung der einfachsten bekannten Quetschverbindungen
an den Rändern ein großer Raum zur Aufnahme der Beleuchtungseinrichtung geschaffen
wird. Abgesehen von der Kontaktierung der beiden Teile der Leiterplatte an der Stelle
der Abwinklung, die durch eine flexible Leiterplatte oder durch Einzeldrähte erfolgen
kann, ist die tontaktierung der Leiterplatte,(n) mit der Flüssigkristallzelle genauso
einfach
wie bei den bekannten einfachsten Anzeigeeinrichtungen mit FlUssigkristallen. Die
Ausbildung der Leiterplatte mit der Abwinklung nach hinten ist sehr einfach und
benötigt beispielsweise keine Werkzeuge oder Halterungen zur Biegung der planen
Leiterplatte. Die Betriebssicherheit bei der FlUssigkristall-Anzeigeeinrichtung
ist auch bei einfachen Quetschverbindungen zwischen der Leiterplatte und den Zellengläsern
groß, da hier nur wenig hohe Leitgummis einzusetzen sind.
-
In einer ersten Variante der erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung
sind beidseitig der Stelle der Abwinklung zwei feste Leiterplatten vorgesehen, von
denen Jede über ein Kontaktgummi mit den Zellengläsern verbunden ist.
-
Diese mit zwei festen Leiterplatten ausgebildete FlUssigkristall-Anzeigeeinrichtung
ist ohne weitere StUtzmaßnahmen bereits verhältnismäßig stabil, so daß sie auch
in Fahrzeugen eingesetzt werden kann. Der Herstellungsaufwand dieser Anzeigeeinrichtung
ist gering, da nur wenige vorgefertigte Teile miteinander zu der Gesamtanzeigeeinrichtung
zusammenzufügen sind.
-
Die Kontaktierung der beiden festen Leiterplatten miteinander an der
Stelle der Abwinklung ist besonders einfach, wenn nach Patentanspruch 3 eine flexible
Leiterplatte als Zwischenstück vorgesehen ist. Hierbei können die Abstände der Leiterbahnen
verhältnismäßig freizügig gewählt werden, so daß keine Montageprobleme entstehen.
Verwechslungen sind infolge der festen Anordnung der Leiterbahnen auf der flexiblen
Leiterplatte so gut wie ausgeschlossen.
-
In einer zweiten Variante der erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung
ist vorgesehen, daß die Leiterplatte aus einer an der Stelle der Abwinklung durchgängigen
Leiterplatte besteht, die beidseitig der Stelle der Abwinklung an Je einer festen
Trägerplatte anliegt.
-
Hier ist zwar zur Herstellung eines mechanisch-stabilen Auibaus der
Einsatz zweier einfacher, fester Trägerplatten, die keine Leitungsiunktionen haben,
erforderlich, dadurch ist aber Jede zusätzliche Maßnahme zur Kontaktierung an der
Stelle der Abwinklung entbehrlich.
-
Bei beiden Varianten der Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung kann die
mechanische Stabilität in wenig aufwendiger Weise und unkompliziert dadurch bedeutend
erhöht werden, daß an die Stelle der Abwinklung eine Versteifungsecke eingefügt
ist, die sich im Innern des prismenförmigen Raums an die Leiterplatten) anftigt.
-
Abgesehen von der mechanischen Stabilisierung kann diese Versteitungsecke
dazu verwendet werden, die Kontaktierung zwischen der flexiblen Leiterplatte und
den festen Leiterplatten bei der ersten Variante zu verbessern.
-
Besonders vorteilhaft ist bei der erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung
das Leitgummi mit einem runden Querschnitt geformt.
-
Diese Ausbildung des Leitgummis, die dadurch in unproblematischer
Weise möglich- ist, daß der Abstand zwischen den zu kontaktierenden Leiterplatten
und der FlUssigkristallzelle minimal ist, ist eine Voraussetzung für die wenig aufwendige
Herstellung, da Leitgummis mit rundem Querschnitt billiger als solche mit rechteckigem
Querschnitt sind.
-
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung mit 2 Figuren
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die erste Variante der erfindungsgemäßen
Flüssigkristall -Anze igee inrichtung im Querschnitt und Fig. 2 die zweite Variante
der Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung, ebenfalls im Querschnitt.
-
Übereinstimmende Teile sind in beiden Figuren mit gleichen Bezugszeichen
bezeichnet.
-
In Fig. 1 und 2 ist mit 1 eine Flüssigkristallzelle bezeichnet, die
im wesentlichen aus einem vorderen Zellenglas 2 und einem hinteren Zellenglas 3
besteht, zwischen welche eine Flüssigkristallsubstanz 4 eingeschlossen ist. Die
Innenseiten, die gegeneinander zugewandt sind, der Zellengläser 2 und 3 tragen Elektroden,
die nicht dargestellt und bezeichnet sind. Zur Kontaktierung der Elektroden weist
Jedoch die FlUssigkristallzelle an den Rändern 5 und 6 Je einen Absatz 7 bzw. 8
auf. An den Absätzen sind die Elektroden der Flüssigkristallzelle kontaktierbar.
-
Auf der rUckwärtigen dem Betrachter abgewandten Seite der Flüssigkristallzelle
sind in der Aus!Uhrung.^form nach Fig. 1 zwei feste Leiterplatten 9 und 10 so angeordnet,
daß sie winklig auf die Ränder der Flussigkristallzelle geführt sind und auch zwischen
sich an der Stelle der Abwinklung 11 einen Winkel einschließen. Damit bilden sie,
da sie breiter als die Hälfte der Flüssigkristallzelle sind, einen prismatischen
Raum 12 zwischen sich und der Flüssigkristallzelle mit dreieckförmigem Querschnitt.
-
In dem Raum 12 ist eine in der Zeichnung nicht dargestellte Beleuchtungseinrichtung
zur Durchleuchtung der Flüssigkristallzelle nach vorn bzw. in der Zeichnung nach
unten angeordnet.
-
Beide Leiterplatten 9 und 10 sind an der Stelle der Abwinklung 11
durch eine eingelegte Versteifungsecke 13
stabilisiert. An der
Stelle der Abwinklung 11 sind ferner beide festen Leiterplatten 9 und 10 durch ein
kurzes Stück einer flexiblen Leiterplatte 14 miteinander kontaktiert.
-
Die Leiterbahnen der flexiblen Leiterplatte 14 liegen dabei auf denJenigen
der festen Leiterplatten 9 und 10 auf.
-
Zur Kontaktierung der festen Leiterplatten 9 und 10 mit der Flüssigkristallzelle
1 dienen im Querschnitt runde Leitguininis 15 und 16, deren nicht dargestellte Leitgummistränge
sowohl an Leiterbahnen der Leiterplatte 9 bzw. 10 als auch an die Elektroden der
Flüssigkristallzelle 1 gedruckt werden.
-
Die Anordnung der Flüssigkristallzelle und der festen Leiterplatten
wird durch einen Rahmen 17 zusammengehalten, der nach vorne eine Sichtöffnung 18
aufweist. Hierzu wird in die Ecken der Rahmen durch Je einen Keil 19 bzw. 20, der
durch eine Schraube 21 bzw. 22 zu der Ecke hin verstellt werden kann, der Absatz
8 bzw. 7 der Flüssigkristallzelle und die Leiterplatte zusammengedrückt, wodurch
das Leitgummi 15 bzw. 16 unter Herstellung der Kontaktierung den Druck aufnimmt.
-
Die gesamte beschriebene Anordnung kann durch eine bei 23 angedeutete
Abdeckung rUckwärtig abgeschlossen werden, welche die Elektronik abdeckt und außerdem
einen Stecker zum Anschluß der gesamten Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung tragen
kann.
-
Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der3enigen
nach Fig. 1 dadurch, daß anstelle der beiden festen Leiterplatten 9 und 10 gleichförmige
Trägerplatten 24, 25 vorgesehen sind, die aber keine Kontaktierung tragen.
Vielmehr
dienen die Trägerplatten dazu, eine flexible Leiterplatte 26 zu stützen, welche
von dem Leitgummi 15 bis zu dem Leitgummi 16 zwischen den Rändern 5 und 6 durchgängig
ausgebildet ist. Damit entfallen zusätzliche Kontaktierungsmaßnahmen im Bereich
der Abwinklung 11.
Leerseite