DE3313080A1

DE3313080A1 - Vorrichtung zum kontaktieren einer anzeigeeinheit mit fluessigkristallschicht

Info

Publication number: DE3313080A1
Application number: DE19833313080
Authority: DE
Inventors: Friedrich 8500 Nürnberg Feuerlein; Karl Hochreuther
Original assignee: Brown Boveri und Cie AG Germany; BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 1983-04-12
Filing date: 1983-04-12
Publication date: 1984-10-18

Description

Vorrichtung zum Kontaktieren einer Anzeigeeinheit mit
Flüssigkristallschicht Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kontaktieren einer Anzeigeeinheit der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.
Mit Flüssigkristallen aufgebaute Anzeigeeinheiten, vor allem solche mit einer großen Anzeigefläche z.B. zur oszillografischen Darstellung von analogen Meßgrößen, besitzen eine sehr große Zahl matrixartig angeordneter Elektroden, die dicht beieinander liegen. Alle diese Elektroden müssen einzeln mit einer zugehörigen Steuerschaltung, die im allgemeinen auf einer Printplatte angeordnet ist, verbunden werden. Es ist leicht einzusehen, daß konventionelle Verbindungstechniken mit Steck-oder Lötanschlüssen hier versagen oder zumindest nur mit großem Aufwand realisierbar wären Es ist bekannt, zur Kontaktierung der Elektroden einer Anzeigeeinheit mit den Leiterbahnen auf einer Printplatte, sogenannte Zebra-Leitgummis zu verwenden. Auf diesen Zebra-Leitgummis sind extrem viele, durch sehr geringe Abstände voneinander getrennte, sehr schmale, parallel laufende Leiterbahnen angeordnet, die durch ihre Streifenform an das Aussehen eines Zebras erinnern. Da durch ihre große Zahl immer mehrere Leiterbahnen des Zebra-Leitgummis für einen Kontakt zwischen einer Elektrode und einer zugehörigen Leiterbahn auf der Printplatte sorgen, wi-rd eine sehr sichere Kontaktierung erreicht.
Daß dennoch Probleme bei der Kontaktierung insbesondere großflächiger Anzeigeeinheiten auftreten, ist durch deren Aufbau bedingt. Eine Anzeigeeinheit besteht aus zwei aufeinander geklebten Trägerplatten, zwischen denen eine Flüssigkristallschicht eingeschlossen ist. Die Elektroden zur Ansteuerung der Flüssigkristallelemente müssen dementsprechend auf den einander zugewandten Innenseiten der beiden Trägerplatten angeordnet werden. Für die Kontaktierung zugänglich sind sie dadurch, daß die jeweilige Trägerplatte in ihrem Kontaktbereich die andere Trägerplatte überlappt.
Die obere Trägerplatte mit ihren den Leiterbahnen der Printplatte zugewandten Elektroden, ist durch einfaches Zwischenlegen von Zebra-Leitgummis leicht zu kontaktieren. Schwieriger ist schon die Kontaktierung der auf der unteren Trägerplatte angeordneten Elektroden, die gegenüber den Leiterbahnen der Printplatte abgewandt sind.
Hier hilft man sich durch Zebra-Leitgummis mit einem Z-Profil, wobei der eine freie Schenkel des Z-Profils auf der Oberseite der unteren Trägerplatte aufliegt und der andere freie Schenkel die Leiterbahnen der Printplatte kontaktiert.
Eine sichere Kontaktgabe der Zebra-Leitgummis ist nur dann zu erreichen, wenn diese mit entsprechender Kraft auf die Elektroden gepreßt werden. Die erforderliche Anpreßkraft, die auf die untere Trägerplatte ausgeübt werden muß, ist der auf die obere Trägerplatte auszuübenden Anpreßkraft entgegengerichtet. Die Anpreßkräfte wirken somit bei bekannten Vorrichtungen im Sinne einer Trennung der beiden Trägerplatten. Das bedeutet aber, daß die Klebestellen9 mit deren Hilfe die beiden Trägerplatten verbunden sind durch die Anpreßkräfte belastet werden. Gerade bei großflächigen Anzeigeeinheiten kann es hierdurch zu erheblichen Defekten kommen.
Aufgabe der Erfindung ist ess eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anpruches 1 genannten Art zu schaffen, bei der durch die Kontaktierung keine Kräfte entstehen, die im Sinne einer Trennung auf die beiden Trägerplatten wirken. Zwischen den Trägerplatten sollen entweder keine Kräfte oder aber solche mit einer Wirkrichtung auftreten, die den Zusammenhalt der Trägerplatten verstarken.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen genannt.
Ein Zebra-Leitgummi mit Z-Profil wird schon durch seine relativ starre Form die untere Trägerplatte zur Printplatte hin drücken oder ziehen, während die anderen Zebra-Leitgummis in entgegengesetzter Richtung, also von der Printplatte wegS auf die obere Trägerplatte wirken.
Erfindungsgemäß wird der Kontaktdruck auf die untere Trägerplatte gegenüber der oberen Trägerplatte neutralisiert, indem er von einem Klemmbügel ausgeht, der sich zunächst nur auf der unteren Trägerplatte abstützt. Der Klemmbügel könnte sich zwar auch mit seiner Unterseite auf der Printplatte oder einem hierauf montierten Rahmen abstützen, diese Kraft würde aber dann im Sinne eines verstärkten Zusammenhalts der beiden Trägerplatten wirken. Durch die Verwendung eines flexiblen, im Bogen auf die Printplatte herabgeführten Leitgummibandes ist sichergestellt, daß auf die untere Trägerplatte kein Zug ausgeübt wird.
Für die Montage ist es zweckmäßig, die Anzeigeeinheit mit ihren beiden Trägerplatten in einen Tragrahmen einzusetzen, der von einem Deckrahmen umschlossen wird. Am Tragrahmen ausgebildete Rasthaken, die von Hand aus ihrer Ruhestellung gedrückt werden können, erlauben ein leichtes Einsetzen und auch Wiederentnehmen der Anzeigeeinheit.
Vorteilhafterweise wird mit Hilfe des Deckrahmens das Leitgummiband gegen die Printplatte gepreßt. Hierbei muß zunächst dafür gesorgt werden, daß zwischen den Innenkonturen des Deckrahmens und den Außenkonturen des Tragrahmens ein Spalt verbleibt, der genügend Platz für das Durchführen des Leitgummibandes bietet.
Ein wesentlicher Vorteil ist, daß zur Kontaktierung des Leiterbandes an den Kontaktbahnen der Printplatte keine gesonderten Klemm- oder Halteelemente benötigt werden, sondern diese bereits in dem Deckrahmen integriert sind.
So ist eine an den Spalt angrenzende Wand des Deckrahmens als Drucksteg ausgebildet, der nicht ganz bis zur Auflagefläche der übrigen Wände des Rahmens auf der Printplatte herabreicht. Beim Aufsetzen des Deckrahmens wird somit das Leitgummiband vom Drucksteg erfaßt und in den sich beim Aufsetzen des Deckrahmens bildenden Spalt gezogen. Schließlich preßt der Drucksteg das Ende des Leitgummibandes gegen die Leiterbahnen der Printplatte.
Durch Anschrägen der auf den Leitgummi wirkenden Kante am Ende des Druckstegs wird ein erhöhter Anpreßpunkt erreicht. Die Länge des Leitgummibandes ist so bemessen, daß ein zwischen dem Drucksteg und der äußeren Wand des Deckrahmens ausgebildeter Raum das über den Drucksteg hinausragende Endstück des Leitgummis aufnimmt.
Das Zusammenspiel von Tragrahmen und Deckrahmen ist derart, daß der Tragrahmen mit Führungszapfen auf der Printplatte positioniert ist und seine Befestigung mit Hilfe des Deckrahmens erfolgt9 der seinerseits wiederum mit Schrauben oder Rasthaken an der Printplatte befestift ist Der zur Kontaktierung des Leitgummibandes an der unteren Trägerplatte erforderliche Klemmbügel soll eine leichte Montage ermöglichen. Hierzu ist er als U-Bügel ausgeführt, dessen freie Schenkel als flexible Rasthaken gestaltet sind, die in Aussparungen eines an diesen Rasthaken zu befestigenden 1-Bügels eingreifen. Der 1-Bügel ist, um eine ausreichende Stabilität sicherzustellen, vorzugsweise als eine aus Metall bestehende U-Profilschiene ausgeführt, über die zur Isolierung gegenüber dem Leitgummiband ein Isolierschlauch gezogen ist.
Ein sehr gleichmäßiger Anpreßdruck wird dadurch erreicht, daß ein Gummiteil in eine in dem U-Bügel ausgesparte Nut eingelegt ist9 das etwas über die obere Kante der Nut hinausragt. Die somit bereits einseitig auf einem Gummiteil aufliegende untere Trägerplatte wird auch auf der anderen Seite durch ein weiteres Gummiteil gestützt, das in einer Aussparung des Tragrahmens eingepaßt ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden näher beschrieben und ist in den Zeichnungen zarge stellt.
Es zeigen: Fig. 1 Die Vorrichtung in Seitenansicht im Schnitt, wobei die Schnittlinie nach Fig. 2 zwischen A und B verläuft.
Fig. 2 Die Vorrichtung in Draufsicht mit Blick auf den Deckrahmen, wobei die linke Seite des Deckrahmens aufgebrochen ist.
Fig. 3 Die Vorrichtung auf einer Printplatte montiert in Draufsicht bei abgenommenem Deckrahmen.
Fig. 4 Den Klemmbügel zur Befestigung des Leitgummibandes in Seitenansicht.
Fig. 5 Die Enden der beiden Trägerplatten, Leitgummiband, Klemmbügel und ein Endstück des Tragrahmens im Schnitt.
Wie man aus den Darstellungen, insbesondere der Fig. 1 und der Detaildarstellung in Fig. 5 ersieht, besteht die Vorrichtung aus einem Tragrahmen 4, einer von ihm gehalterten Anzeigeeinheit 1 und einem auf einer Printplatte 8 mittels Schrauben 15 befestigten Deckrahmen 5. Die Anzeigeeinheit 1 besteht aus einer unteren Trägerplatte 2 und einer oberen Trägerplatte 3, zwischen denen eine nicht dargestellte Flüssigkristallschicht eingeschlossen ist.
Die Kontaktierung der unteren Trägerplatte 2 erfolgt mit Hilfe eines Leitgummibandes 7, das durch einen Klemmbügel 10 gegen die auf der Oberseite der unteren Trägerplatte ausgebildeten Elektroden gepreßt wird. Das Leitgummiband 7 ist über die Außenkante 2a der unteren Trägerplatte 2 herabgezogen und durch einen zwischen dem Tragrahmen 4 und einen am Deckrahmen befestigten Drucksteg 13 sich ausbildenden Spalt 12 geführt. Ein Endstück 7a des Leitgummibandes 7 wird von einer angeschrägten Kante 13a des Druckstücks 13 gegen die Printplatte 8 gepreßt Das Leitgummiband 7 stellt somit den erforderlichen Kontakt zwischen den Elektroden auf der unteren Trägerplatte 2 und den Leiterbahnen auf der PrintPlatte 8 her.
Die Verbindung der Elektroden auf der oberen Trägerplatte 3 mit den Leiterbahnen auf der Printplatte 8 erfolgt, wie in Fig. 3 ersichtlich, mit Hilfe von Leitgummistäben 6, die in Aussparungen des Tragrahmens 4 gelagert wird und beidseitig Kontakt geben. Der Anpreßdruck zur Kontaktierung wird einerseits durch Rasthaken 16 erzeugt, die die obere Trägerplatte 3 erfassen und gegen die Leitgummistäbe 6 drücken, die sich wiederum auf der Printplatte 8 abstützen und andererseits mit dem Deckrahmen 5 erzeugt9 der den Tragrahmen 4 mit der oberen Trägerplatte 3 und den Leitgummistben 6 gegen die Printplatte 8 preßt und an dieser mittels Schrauben 15 befestigt ist.
Der Klemmbügel 10 zur Befestigung des Leitgummibandes 7 an der unteren Trägerplatte 2 besteht aus einem U-Bilgel 10a und einem I-Bügel 1Ob. Die beiden freien Schenkel des aus flexiblem Kunststoff herstellten U-Bügels 10a sind an ihren Enden mit Rasthaken 11 ausgestattet, die in entsprechende Aussparungen des als U-Profilschiene ausgebildeten I-Bilgels 1Ob eingreifen. Damit der aus Metall hergestellte I-Bügel die Leiterbahnen des Leitgummibandes 7 nicht kurzschließt, ist ein Isolierschlauch 17 darüber geschoben. In eine im U-Bügel 10a ausgeformte Nut ist ein Gummiteil 18 eingelegt, das über ihre Oberkante hinausragt und somit für einen definierten Anpreßdruck sorgt.
Solange sich der Klemmbügel 10 nur auf der unteren Trägerplatte abstützt, wird der auf ihre Oberseite wirkende Kontaktdruck durch den auf ihre Unterseite wirkenden Gegendruck kompensiert. Solange keine äußeren Kräfte hinzukommen, können diese auch nicht in Richtung einer Trennung der beiden Trägerplatten 2 und 3 wirken. Da nun aber der U-Bügel 10a des Klemmbügels 10 in einer Aussparung des Tragrahmens 4 liegt und sich in dieser abstützt, wirkt auf die untere Trägerplatte 2 eine von der Printplatte 8 ausgehende nach oben gerichtete Kraft.
Dieser Kraft ist der vom Deckrahmen 5 auf die obere Tra..-gerplatte 3 ausgeübte Anpreßdruck entgegengesetzt. Die Verbindung zwischen den beiden Trägerplatten 2 und 7 unterliegt somit nicht nur keiner Belastung, sondern wird durch die anliegenden Kräfte sogar verstärkt.
Ein Schlitz 20 sorgt dafür, daß der Klemmbügel 10 durch den Deckrahmen 5 hindurchtreten kann und dieser somit keinen Druck auf ihn ausübt. Weiterhin sei noch darauf hingewiesen, daß die untere Trägerplatte 2 einerseits auf dem Gummiteil 18, das im U-Bügel 10a gelagert ist, aufliegt und andererseits auf einem weiteren Gummiteil 19 ruht, das in den unteren Tragrahmen 4 eingebettet ist. Die Anzeigeeinheit 1 ist dadurch sowohl gegen Beschädigung durch Trennkräfte wie auch gegen Stöße ausreichend geschlitzt.
Bezugszeichenliste zu Mp-Nr 544/83 1 Anzeigeeinheit einer Flüssigkristallan2eige 2 untere Trägerplatte 2a Außenhaut 3 obere Trägerplatte 4 Tragrahmen 5 Deckrahmen 5a 6 Leitgummistab 7 Leitgummiband 7a Endstück des Leitgummibandes 8 Prüfplatte 9 Leiterbahnen der Prüfplatte 10 Klemmbügel 3 lOa U-Bügel lOb I-Bügel 11 Rasthaken 12 Spalt 13 Drucksteg 13a angeschrägte Kante 14 äußere Wand 15 Schrauben 16 Rasthaken 17 Isolierschlauch 18 Gummiteil 19 weiteres Gummiteil 20 Schlitz

Claims

Patentans prüche Vorrichtung zum Kontaktieren einer Anzeigeeinheizt die aus zwei eine Flüssigkristallschicht einschließenden Trägerplatten mit auf der Innenseite angeordneten Elektroden besteht, wobei die elektrische Verbindung dieser Elektroden mit den Leiterbahnen einer Printplatte, auf der die Anzeigeeinheit zu befestigen ist, silber Zebra-Leitgummis erfolgt, die in einem beidseitig offenen, auf der Printplatte befestigten Rahmen eingelegt sind, der auch die Anzeigeeinheit aufnimmt und dabei die außenliegende obere Trägerplatte mit ihren Elektroden auf die Zebra-Leitgummis drückt, die sich wiederum auf den Leiterbahnen der Printplatte abstutzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden der unteren Trägerplatte (2) durch ein Leitgummiband (7) kontaktiert sind, das durch einen unmittelbar auf der unteren Trägerplatte (2) befestigten und von ihr getragenen Klemmbügel (10) gehalten ist, über die Außenkante (2a) der unteren Trägerplatte (2) auf die Leiterbahnen (9) der Printplatte (8) im Bogen herabgeführt ist und von einem Befestigungselement (13) gegen die Printplatte (8) gepreßt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen aus einem die obere Trägerplatte (3) ergreifenden Tragrahmens (4) und einem den Tragrahmen () und die Trågerplatten (2, 3) umschließenden Deckrahmen (5) besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen (4) die obere Trägerplatte (3) mittels Rasthaken (11) ergreift, die zumindest einseitig der Trägerplatte (3) von Hand zu öffnen sind und eine Ausnehmung besitzt, in der der auf der unteren Trägerplatte (2) befestigte Klemmbügel (10) Platz findet.
4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkonturen des Deckrahmens (5) im wesentlichen den Außenkonturen des Tragrahmens (4) entsprechen, jedoch dort, wo das Leitgummiband (7) über die Außenkante (2a) der unteren Trägerplatte (2) geführt ist, ein etwa der Dicke und Breite des Leitgummibandes (7) entsprechender Spalt (12) ausgespart ist, in dem das Leitgummiband (7) Platz findet.
5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine an den Spalt (12) angrenzende Wand als Drucksteg (13) ausgebildet ist, der nicht ganz bis zur Auflagefläche der übrigen Wände des Rahmens (4, 5) auf der Printplatte (8) herabreicht, so daß wiederum Platz für das Leitgummiband (7) verbleibt und dieses von dem Drucksteg (13) gegen die Leiterbahnen (9) der Printplatte (8) gepreßt ist.
6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksteg (13) mit einer angeschrägten Kante (13a) auf dem Leitgummiband (7) aufliegt.
7 Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksteg (13) im Deckrahmen (5) ausgebildet ist und von einer äußeren Wand (14) des Deckrahmens (5) eingeschlossen ist, wobei der Abstand zwischen dem Drucksteg (13) und der äußeren Wand (14) der Länge des über den Drucksteg (i3) hinausragenden Endstücks (7a) des Leitgummibandes (7> entspritht.
8. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen (4) mit Führungszapfen auf der Printplatte (8) positioniert ist und daß die Befestigung des Tragrahmens (8) mit Hilfe des Deckrahmens (5) erfolgt, der mittels Schrauben (15) oder Rasthaken an der Printplatte (8) befestigt ist 9.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmbügel (10) aus einem U-Bügel (10a) und einem I-Bgel (10b) besteht und die beiden freien Schenkel des U-Bügels (10a) als flexible Rasthaken (16) ausgebildet sind, die in Aussparungen des 1-Bügels (1 Ob) eingreifen.
100 Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der I-Bügel (10b) eine U-Profilschiene aus Metall ist, über die zur Isolierung gegenüber dem Leitgummiband (7) ein Isolierschlauch (17) gezogen ist.
11. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Mittelstück des U-BUgels (10a) eine Nut ausgespart ist, in der ein Gummiteil (18) liegt, das etwas über die Kante der Nut hinausragt.
12. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Tragrahmen (4) eine Aussparung vorgesehen ist, in die ein weiteres Gummiteil (19) derart eingepaßt ist, daß die untere Trägerplatte (2) auf dem Gummiteil (19) aufliegt.