DE10140175A1

DE10140175A1 - Liquid crystal display

Info

Publication number: DE10140175A1
Application number: DE10140175A
Authority: DE
Inventors: Peter Brandt; Ernst-Ulrich Simon; Hans Kolibius; Thomas Ritter; Manfred Zeis
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2000-09-25
Filing date: 2001-08-22
Publication date: 2002-04-25

Abstract

Eine Flüssigkristall-Anzeige mit einer Flüssigkristall-Zelle (1) hat eine elektrische Heizung, die durch eine elektrisch leitende Heizschicht (3) auf einem Substrat (2) gebildet ist. An entgegengesetzten Seiten greift jeweils eine eine Stromschiene bildende Klammer (4) über das Substrat (2) und liegt mit einem Schenkel (5) auf der Heizschicht (3) auf. Zur Verbindung mit der Heizstromquelle ist ein Federelement (7) zwischen einem Schenkel (6) der Klammer (4) und einer Leiterplatte (8) angeordnet.A liquid crystal display with a liquid crystal cell (1) has an electrical heater which is formed by an electrically conductive heating layer (3) on a substrate (2). On opposite sides, a clip (4) forming a busbar grips over the substrate (2) and rests with one leg (5) on the heating layer (3). A spring element (7) is arranged between a leg (6) of the clamp (4) and a printed circuit board (8) for connection to the heating current source.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristall-Anzeige, ins besondere für ein Kraftfahrzeug mit einer Flüssigkris tall-Zelle, welche eine elektrische Heizung hat, die durch eine elektrisch leitende Heizschicht auf einem Sub strat und zwei an entgegengesetzten Seiten des Substrates über die Breite der Heizschicht führenden Stromschienen gebildet ist, die zur Verbindung mit einer Heizstromquel le jeweils mit einer Kontaktierung versehen sind.The invention relates to a liquid crystal display, ins especially for a motor vehicle with a liquid crystal tall cell, which has an electric heater that through an electrically conductive heating layer on a sub strat and two on opposite sides of the substrate busbars leading across the width of the heating layer is formed for connection to a heating current source le are each provided with a contact.

Flüssigkristall-Anzeigen der vorstehenden Art sind der zeit bekannt und gebräuchlich. Die elektrische Heizung ermöglicht es, auch bei niedrigen Temperaturen kurze Schaltzeiten zu erreichen, so dass sich beispielsweise auch DSTN-Zellen für den Einsatz im Kraftfahrzeug eignen. Die beiden Stromschienen, meist Null-Ohm-Schienen ge nannt, haben die Aufgabe, für einen gleichmäßigen Strom fluss über die gesamte Breite der elektrisch leitenden Heizschicht zu sorgen, so dass sich eine gleichmäßige Er wärmung der Heizschicht und damit der Flüssigkristall- Zelle über ihre gesamte Fläche ergibt. Liquid crystal displays of the above type are the known and common at the time. The electric heater allows short even at low temperatures To achieve switching times, so that for example DSTN cells are also suitable for use in motor vehicles. The two busbars, mostly zero ohm rails called, have the task of ensuring an even current flow across the entire width of the electrically conductive Heating layer, so that there is an even Er heating the heating layer and thus the liquid crystal Cell over its entire area.

Es wurde schon versucht, die Kontaktierung der Heiz schicht durch an entgegengesetzten Seiten der Heizschicht aufzubringende Stromschienen, an die wiederum ein elekt rischer Leiter anzulöten ist, zu bewerkstelligen, was je doch erhebliche Kosten verursacht und keine dauerhafte Kontaktierung sicherstellt.An attempt has been made to contact the heater layer through on opposite sides of the heating layer busbars to be attached, to which in turn an elect soldering the conductor is to be accomplished, what ever but causes considerable costs and not a permanent one Ensures contacting.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Flüssig kristall-Anzeige der eingangs genannten Art so auszubil den, dass die Mittel zur Kontaktierung ihrer Heizschicht möglichst einfach ausgebildet sind und eine zuverlässige Kontaktierung gewährleisten.The invention is based on the problem of a liquid crystal display of the type mentioned in this way that the means to contact their heating layer are as simple as possible and reliable Ensure contacting.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Stromschienen jeweils durch eine zwei Schenkel auf weisende Klammer gebildet sind, welche mit einem Schenkel über das Substrat auf die Heizschicht und mit ihrem ande ren Schenkel unter das Substrat greift, und dass zur Ver bindung mit der Heizstromquelle ein Federelement zwischen einem Schenkel der Klammer und einer Leiterplatte ange ordnet ist.This problem is solved according to the invention in that the busbars each by a two legs pointing bracket are formed, which with one leg over the substrate onto the heating layer and with its other reaches its thigh under the substrate, and that for ver binding with the heating current source between a spring element one leg of the bracket and a circuit board is arranged.

Eine solche Klammer lässt sich mit geringem Montageauf wand auf das Substrat aufschieben und bildet dort die Stromschienen zur gleichmäßigen Verteilung des elektri schen Stroms. Deshalb kann auf separate Stromschienen in Form von auf die Heizschicht aufgebrachten Leiterbahnen verzichtet werden. Die erfindungsgemäße Klammer kann vor zugsweise aus gleichem Material bestehen wie das gegen sie anliegende Federelement, so dass der Übergang der e lektrischen Energie von dem Federelement in die Klammer keine Schwierigkeiten bereitet. Das Substrat kann ein se parater Träger oder ein Substrat der Flüssigkristall- Zelle sein. Such a clip can be assembled with little effort push the wall onto the substrate and form the Busbars for even distribution of the electri current. That is why you can use separate power rails in Form of conductor tracks applied to the heating layer to be dispensed with. The clip according to the invention can preferably consist of the same material as the counter they rest spring element so that the transition of the e electrical energy from the spring element into the bracket no problems. The substrate can be a se separate carrier or a substrate of liquid crystal Be a cell.

Eine besonders gleichmäßige Stromverteilung in der die Heizung bildenden Schicht lässt sich erreichen, wenn die Klammer über die gesamte Breite der Heizschicht führt.A particularly even current distribution in the Heating layer can be achieved if the Bracket leads across the entire width of the heating layer.

Die Klammer lässt sich besonders leicht über den Rand des Substrates schieben, stützt sich jedoch mit ausreichend hoher Vorspannkraft auf der Heizschicht ab, wenn der auf der Heizschicht aufliegende Schenkel der Klammer von der Seite aus gesehen in etwa S-förmig gekrümmt verläuft.The clip can be particularly easily over the edge of the Push substrates, but is supported with sufficient high preload on the heating layer when the on the leg of the clip resting on the heating layer Seen from the side runs approximately S-shaped curved.

Die Flüssigkristall-Zelle lässt sich mit der montierten Klammer leicht in einen Lichtkasten einer Flüssigkris tall-Anzeige einschieben, ohne dass die Gefahr eines Hän genbleibens oder Verhakens besteht, wenn gemäß einer an deren Weiterbildung der Erfindung der untere Schenkel der Klammer als flacher, parallel zu dem Substrat ausgerich teter Steg ausgebildet ist.The liquid crystal cell can be assembled with the Easily clip into a light box of a liquid crystal Insert the tall display without the risk of hanging persists or gets stuck, if according to one their development of the invention the lower leg of the Bracket as a flat, parallel to the substrate teter web is formed.

Gleichmäßig hohe Andrückkräfte der Klammer über ihre ge samte Breite auf die Heizschicht lassen sich dadurch er reichen, dass der obere Schenkel der Klammer durch eine Vielzahl von nebeneinander verlaufenden Federzungen ge bildet ist.Uniformly high pressing forces of the clamp over their ge This makes it possible to cover the entire width of the heating layer enough that the upper leg of the bracket through a Large number of spring tongues running side by side forms is.

Falls die Flüssigkristall-Anzeige beim späteren Betrieb besonders starken Vibrationen und Erschütterungen ausge setzt ist, kann man gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung vorsehen, dass die Klammer auf dem Substrat durch einen Kleber zusätzlich fixiert ist.If the liquid crystal display during later operation particularly strong vibrations and shocks is set, you can according to another training of the Invention provide that the clip on the substrate is additionally fixed by an adhesive.

Fertigungstoleranzen lassen sich in einem besonders star ken Maße ausgleichen, wenn das Federelement eine Schrau benfeder ist, weil diese sich zur Überbrückung von Fluch tungsfehlern nach allen Seiten hin verformen kann. Außer dem stellt die Schraubenfeder eine raumsparende und kos tengünstige Kontaktierung dar. Mit einer solchen Ausfüh rung können zudem Aufbautoleranzen in einfacher Weise ausgeglichen werden.Manufacturing tolerances can be in a particularly star Compensate for the dimensions if the spring element is a screw benfeder is because this is used to bridge the curse errors can deform on all sides. except the coil spring provides space-saving and free Favorable contacting. With such an execution Construction tolerances can also be achieved in a simple manner be balanced.

Zur Reduzierung der Teilevielfalt ist es jedoch auch mög lich, dass das Federelement durch zumindest einen an der Klammer angeformten Federschenkel gebildet ist, der mit seinem freien Ende mit Vorspannung auf der Leiterplatte aufliegt.However, it is also possible to reduce the number of parts Lich that the spring element by at least one on the Bracket molded spring leg is formed with its free end with preload on the circuit board rests.

Um eine möglichst einfache Verbindung zu der Heizstrom quelle zu erhalten, wird vorgeschlagen, das Federelement durch zumindest eine an der Klammer angeformten Federla sche zu bilden, an deren anderem Ende ein Steckerstift angeformt ist, der in eine Steckerbuchse auf einer Lei terplatine eingesteckt wird.To make the connection to the heating current as simple as possible To get source, it is proposed the spring element by at least one spring spring formed on the clip to form a plug at the other end is molded into a socket on a Lei terplatine is inserted.

Damit der elektrische Widerstand möglichst klein ist, wird vorgeschlagen, dass mehrere nebeneinander angeord nete Federlaschen in einen Verbindungssteg übergehen, an dem der Steckerstift angeformt ist. An diesen Verbin dungssteg können gleichzeitig senkrecht zum Steckerstift ausgerichtete Eindrücklaschen vorgesehen werden. Diese ermöglichen es, auf den Steckerstift einen ausreichend großen Druck aufzubauen, um ihn in die Steckerbuchse ein zuführen.So that the electrical resistance is as small as possible, it is suggested that several be arranged side by side Pass nete spring tabs into a connecting web which the connector pin is molded on. At this connection jetty can be perpendicular to the connector pin at the same time aligned insertion tabs are provided. This allow a sufficient on the connector pin build up great pressure to insert it into the socket respectively.

Bei dieser Anordnung bietet es sich an, dass jede Lasche einem Bogen bildet, dessen Scheitelpunkt von der Klammer entfernt ist. Diese Form lässt sich durch einen einzigen Biegevorgang leicht erreichen. Sie reicht aus, um die zu überbrückenden Toleranzen sicher auszugleichen.With this arrangement, it makes sense that every tab forms an arc, the vertex of which is from the bracket is removed. This shape can be done by one Easily reach the bending process. It is enough to bridging tolerances safely.

Die Kontaktierung der Klammer mit der Heizschicht soll einerseits einen möglichst kleinen Übergangswiderstand aufweisen. Andererseits soll aber die Aufsteckkraft nicht zu groß sein, weil dies die Heizschicht ggf. zerstören könnte. Es wird daher vorgeschlagen dass der auf der Heizschicht aufliegende Schenkel der Klammer von der Sei te betrachtet in einen Doppelbogen mit zwei Auflage punkten verläuft und dass der untere Schenkel von der Seite betrachtet in einem einfachen Bogen mit einem Kon taktpunkt verläuft, wobei der Kontaktpunkt des unteren Schenkel zwischen den Auflagepunkten des oberen Schenkels liegt.The contacting of the clip with the heating layer should on the one hand the smallest possible contact resistance exhibit. On the other hand, the push-on force should not be too large because this may destroy the heating layer could. It is therefore proposed that the on the Leg of the clip of the screen lying on the heating layer considered in a double sheet with two editions points runs and that the lower leg of the Side viewed in a simple arc with a con tact point runs, the contact point of the lower Leg between the support points of the upper leg lies.

Aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnung der Klammer und des Substrats, mit dem die Klammer verbunden ist, kann es bei großen Temperaturschwankungen zu einer Rela tivbewegung von Klammer und Substrat kommen. Um dieses zu verhindern, ist es vorteilhaft, die Klammer in Längsrich tung in mehrere Segmente aufzuteilen und/oder einzelne Federzungen der Klammer weitestgehend zu trennen (d. h., dass benachbarte Federzungen auf mind. 2/3 ihrer Länge voneinander getrennt sind). Bei Auftrennung der Klammer in mehrere Segmente ist an jedem Segment ein Federelement zur Verbindung mit der Heizstromquelle vorgesehen.Due to different thermal expansion of the bracket and the substrate to which the clip is attached a large rela tive movement of clamp and substrate. To do this prevent it, it is advantageous to use the bracket in the longitudinal direction division into several segments and / or individual Separate the spring tongues of the clip as far as possible (i.e. that adjacent spring tongues on at least 2/3 of their length are separated from each other). When opening the bracket In several segments there is a spring element on each segment provided for connection to the heating current source.

Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind drei davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigen inThe invention permits various embodiments. To further clarify their basic principle, there are three of which are shown in the drawing and are shown below described. These show in

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch einen Teilbe reich einer Flüssigkristall-Anzeige nach der Er findung, Fig. 1 shows a schematic section through a Teilbe rich a liquid crystal display according to the invention He,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Bereiches der Fig. 1, Fig. 2 is a perspective view of a portion of Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Aus führungsform eines Teilbereiches einer Flüssigkristall-Anzeige, Fig. 3 is a perspective view of a second form from execution of a partial area of a liquid crystal display,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer dritten Aus führungsform einer Klammer mit einem angeformten Stecker, Fig. 4 is a perspective view of a third guide From form a clamp with a molded plug,

Fig. 5 einen Schnitt durch die Darstellung der Fig. 4 Fig. 5 is a section through the representation of Fig. 4

Die Fig. 1 zeigt eine Flüssigkristall-Zelle 1, die auf einem eine Heizung bildenden Substrat 2 aufliegt. Das Substrat 2, bei dem es sich normalerweise um eine Glas platte handelt, hat auf seiner Oberseite eine Heizschicht 3, die durch eine ITO-Schicht gebildet sein kann. Denkbar ist es auch, dass das Substrat 2 durch die unterste Plat te der Flüssigkristall-Zelle 1 (oder eine weitere Flüs sigkristall-Zelle) gebildet wird, indem die Heizschicht 3 unmittelbar auf dieser Platte aufgebracht wird und bei spielsweise die Platte an zwei Seiten die Flüssigkris tall-Zelle 1 überragt, so dass dort die Kontaktierung möglich ist. Fig. 1 shows a liquid crystal cell 1 forming on a heating substrate 2 rests. The substrate 2 , which is usually a glass plate, has on its top a heating layer 3 , which can be formed by an ITO layer. It is also conceivable that the substrate 2 is formed by the bottom plate of the liquid crystal cell 1 (or a further liquid crystal cell) by the heating layer 3 being applied directly to this plate and, for example, the plate on two sides Liquid crystal cell 1 protrudes so that contact is possible there.

Zur Kontaktierung der Heizschicht 3 dient eine über das Substrat 2 greifende Klammer 4, welche mit einem S-förmig gekrümmten Schenkel 5 über das Substrat 2 greift und die Heizschicht 3 kontaktiert und einen ebenen Schenkel 6 hat, der von unten her gegen das Substrat 2 anliegt. Ge gen diesen ebenen Schenkel 6 stützt sich ein Federelement 7 ab, welches bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Schraubenfeder ausgebildet ist und das mit seinem anderen Ende gegen eine Leiterplatte 8 anliegt.Is used for contacting the heating layer 3 is a cross-over the substrate 2 bracket 4, which with a S-shaped curved leg 5 engages on the substrate 2 and contacts the heating layer 3, and a flat limb 6 has the forth abuts from below against the substrate 2 , Ge against this flat leg 6 , a spring element 7 is supported , which is designed in the embodiment shown as a coil spring and which bears with its other end against a circuit board 8 .

Die Fig. 2 lässt erkennen, dass der Schenkel 5 der Klam mer 4 durch eine Vielzahl einzelner Federzungen 9 gebil det ist. FIG. 2 shows that the legs 5 of the det gebil Klam mer 4 by a plurality of individual spring tongues 9.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 wurde auf ein sepa rates Federelement 7 (Fig. 1) verzichtet, indem ein Fe derschenkel 10 an der Klammer 4 angeformt ist. Dieser Fe derschenkel 10 führt von der Klammer 4 weg zur Leiter platte 8, auf der er sich mit einem bogenförmig gekrümm ten Abstützbereich 11 abstützt.In the embodiment according to FIG. 3, a sepa rates spring element 7 ( FIG. 1) was dispensed with by an Fe derschenkel 10 is formed on the bracket 4 . This Fe derschenkel 10 leads from the bracket 4 to the circuit board 8 , on which it is supported with an arcuate curved support region 11 th

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 wurde eben falls auf ein separates Federelement 7 (Fig. 1) verzich tet. Vielmehr ist die Klammer 4 einstückig mit dem Feder element und einem mit zwei Kontaktfahnen versehenen Ste cker 12 ausgebildet. Das Federelement besteht aus mehre ren nebeneinander angeordneten Federlaschen 13, die mit ihren oberen Enden an der Stromschiene der Klammer 4 und mit ihren unteren Enden an einem Verbindungssteg 14 an schließen. Jede Federlasche 13 verläuft von oben nach un ten in einem Bogen, dessen Scheitelpunkt 15 von der Klam mer 4 entfernt ist. Zum Ausgleich von Toleranzen wird der Bogen entweder gestreckt oder gestaucht.In the embodiment according to FIGS. 4 and 5, if a separate spring element 7 ( FIG. 1) has been dispensed with. Rather, the bracket 4 is integrally formed with the spring element and a plug 12 provided with two contact tabs. The spring element consists of several ren side by side spring tabs 13 which close with their upper ends on the busbar of the bracket 4 and with their lower ends on a connecting web 14 . Each spring tab 13 extends from top to bottom in an arc, the apex 15 of the Klam mer 4 is removed. To compensate for tolerances, the sheet is either stretched or compressed.

Von dem Verbindungssteg 14 stehen senkrecht zum Stecker stift 12 zwei Eindrücklaschen 16 ab. Sie sollen das Ein führen des Steckerstiftes 12 in eine Buchse 17 auf der Leiterplatte erleichtern. Damit der Steckerstift 12 si cher in der Buchse 17 einrastet, wird auf die Eindrückla schen 16 von oben ein Druck ausgeübt.From the connecting web 14 are perpendicular to the connector pin 12 from two push-in tabs 16 . They are intended to facilitate the insertion of the plug pin 12 into a socket 17 on the circuit board. So that the plug pin 12 si cher snaps into the socket 17 , a pressure is exerted on the swipe 16's from above.

Die Klammer 4 besitzt bei diesem Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von aus einem oberen und einem unteren Schenkel 5, 6 gebildeten Paaren, wobei der obere Schenkel 5 je weils in einem Doppelbogen verläuft und die Heizschicht 3 in zwei Auflagelinien 18, 18' elektrisch und mechanisch kontaktiert, während der korrespondierende untere Schen kel 6 als Einfachbogen ausgeführt ist, der das die Heiz schicht 3 tragende Substrat 2 von unten einmal in einer Berührungslinie 19 mechanisch kontaktiert. Die Berüh rungslinie 19 eines unteren Schenkels 6 liegt dabei je weils zwischen den Auflagelinien 18, 18' des dazugehöri gen oberen Schenkels 5.In this exemplary embodiment, the clip 4 has a multiplicity of pairs formed from an upper and a lower leg 5 , 6 , the upper leg 5 each running in a double arc and making electrical and mechanical contact with the heating layer 3 in two contact lines 18 , 18 ', while the corresponding lower angle 6 is designed as a single sheet, which contacts the heating layer 3 carrying substrate 2 from below once in a line of contact 19 . The contact line 19 of a lower leg 6 lies between the support lines 18 , 18 'of the upper leg 5 associated therewith.

Claims

1. Liquid crystal display, in particular for a motor vehicle, with a liquid crystal cell which has an electrical heater, which is formed by an electrically conductive heating layer on a substrate and two conductor rails on opposite sides of the substrate across the width of the heating layer which are each provided with a contact for connection to a heating current source, characterized in that the busbars are each formed by a clamp ( 4 ) having two legs ( 5 , 6 ), which are connected to the substrate (by a leg ( 5 ) 2 ) on the heating layer ( 3 ) and with its other leg ( 6 ) under the substrate ( 2 ), and that for connection to the heating current source, a spring element ( 7 ) between one leg ( 6 ) of the bracket ( 4 ) and one Printed circuit board ( 8 ) is arranged.

2. Liquid crystal display according to claim 1, characterized in that the bracket ( 4 ) over the entire width te of the heating layer ( 3 ) leads.

3. Liquid crystal display according to claims 1 or 2, characterized in that the leg ( 5 ) resting on the heating layer ( 3 ) of the clamp ( 4 ), viewed from the side, is curved in an approximately S-shape.

4. Liquid crystal display according to claim 3, characterized in that the lower leg ( 6 ) of the bracket ( 4 ) is designed as a flat, parallel to the substrate ( 2 ) aligned web.

5. Liquid crystal display according to at least one of the preceding claims, characterized in that the upper leg ( 5 ) of the bracket ( 4 ) is formed by a plurality of spring tongues ( 9 ) running side by side.

6. Liquid crystal display according to at least one of the preceding claims, characterized in that the clip ( 4 ) on the substrate ( 2 ) is additionally fixed by an adhesive.

7. Liquid crystal display according to at least one of the preceding claims, characterized in that the spring element ( 7 ) is a coil spring.

8. Liquid crystal display according to at least one of the preceding claims, characterized in that the spring element ( 7 ) is formed by at least one on the bracket ( 4 ) molded spring leg ( 10 ) with its free end with bias on the circuit board ( 8 ) rests.

9. Liquid crystal display according to one of claims 1 to 7, characterized in that the spring element ( 7 ) is formed by at least one spring clip ( 11 ) formed on the clip ( 4 ), at the other end of which a plug pin ( 12 ) is molded.

10. Liquid crystal display according to one of claims 1 to 7, characterized in that a plurality of juxtaposed spring tabs ( 13 ) merge into a connecting web ( 14 ) on which the connector pin ( 12 ) and perpendicular to the connector pin ( 12 ) aligned insertion tabs ( 16 ) are molded.

11. Liquid crystal display according to claim 9 or 10, characterized in that each spring tab ( 13 ) forms an arc, the vertex ( 15 ) of the bracket ( 4 ) is removed.

12. Liquid crystal display according to one of the preceding claims, characterized in that the leg ( 5 ) resting on the heating layer ( 3 ) of the clamp ( 4 ), viewed from the side, runs in an arc shape and has two support points or support lines ( 18 , 18 ' ) on the heating layer ( 3 ) and that the lower leg ( 6 ), viewed from the side, runs in a simple arc with a contact point or a line of contact ( 19 ), this or these between the support points ( 18 , 18 ') of the upper leg ( 5 ).

13. Liquid crystal display according to one of the preceding Claims, characterized in that the bracket in Longitudinal direction is divided into several segments and / or that adjacent spring tongues of the clamp on at least 2/3 of their length are separated.