DE2525975A1

DE2525975A1 - Wiedergabevorrichtung

Info

Publication number: DE2525975A1
Application number: DE19752525975
Authority: DE
Inventors: Francois Joseph Marie Bescond
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1974-06-24
Filing date: 1975-06-11
Publication date: 1976-01-08
Also published as: US4013344A; FR2276603A1; CA1033043A; JPS5127794A; FR2276603B1; GB1489017A

Description

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-- PHF 74.559

Ar....-- ,:---·3 vom: 10. JUIli 1975

Wiedergabevorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine V/iedergabe— vorrichtung iait zwei parallelen, in geringer üiitf ei-irung voneinander angebrachten Stützplatten, lioboi die Stützplattenfläche joder Stüt^platte, die sich auf dar der anderen Stützplatte zugewandten Seite befindet, mit mindestens einer Elektrode versehen ist, tmd vfobei die Stütspiatten durch ein Distanzglied das einen geschlotsensn Umfang definiert, auf Abstand voneinander gehalten vei-den, v/obei das von den genannten Stilt zplat ten und dem genainTten Di κ tan Kglied begrenzte Volumen mit einem v.^riedergabonediiM.T gtifüllt Ist und sich clic genau 11 ton Elektrode*:·, weiter auf Teilen der Stützplatten ausserhs.Ib des {jcrv^iairten

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erstrecken, und wobei nur eine der Stützplatten mit Anschlusstreifen zum elektrischen Anschluss der Vorrichtung versehen ist*

Es ist bekannt, dass in derartigen Wiedergabevorrichtungext, z.B. in solchen Vorrichtungen mit einem Flüssigkristall, alle Anschlusstreif en zur Verbindung der Wiedergabevorrichtung· mit der Schaltung am Rande nur einer der mit Elektroden versehenen Stützplatten gruppiert sind.

Auf* diese Weise ist es möglich, alle Elektroden mittels nur eines Anschlussteckers anzuschliessen, Es ist dann aber erforderlich, Verbindungen zwischen einerseits den Anschlussstreifen, die alle auf einer der Stützplatten liegen, und andererseits den Elektroden herzustellen, die sich auf der anderen Stützplatte, also auf einem anderen Niveau, befinden.

Derartige Verbindungen bestehen gewöhnlich aus Silber und werden mit Hilfe von Schichten aus kolloidaler Paste ( "Leit silber ¹J ) erhalten, die von Hand an den gewünschten Stellen zwischen den beiden Stützplatten angebracht werden. Die auf diese Weise erhaltenen Silberkontakte wirken nicht ganz befriedigend infolge der Tatsache, dass einerseits die genannten Kontakte nicht stabil sind und andererseits sich die genannten Verbindungen schwer auf richtige Weise anbringen lassen; insbesondere sei

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bemerkt, dass die vearwondete Paste durch Kapillarwirkung zwischen die Stützplatten einzudringen sucht, was Kursschlüsse zwischen den Elektroden hexbeifuhren kann.

In der deutschen Patentanmeldung Nr. 2 058 ΛOh ist ein Zwiscbenkontakt beschrieben» der die Gefahr von Kurzschlüssen zwischen den Elektroden herabsetzt. Nach der genannten Patentanmeldung werden die Kontakte durch Wolfram- oder Golddrahtstücke gebildet, die zwischen die beiden Stützplatten der \iiedergabevorrichtung eingeschoben werden. Die genannten Drahtstücke bestimmen dabei, ausserdein den richtigen Abstand zwischen den Stützplatten.

Der Durchmesser des au diesem Zweck verwendeten Drahtes soll klein sein, weil der Abstand zwischen den Stützplatten im allgemeinen nur 10 ,van bis 50 Λ«π beträgt; dadurch ist die Gefahr- von Kurzschlüssen, die zwischen benachbarten Elektroden auftreten können und die auf eine Verschiebung des Drahtes beim Zusammenbau der Elemente der Wiedergabevorrichtung zurückzuführen sind, verhältnismSssig gering. Dagegen ist die Qualität des mit Hilfe eines Drahtes erhaltenen Kontakts nicht konstant} insbesondere ist der genannte Kontakt nicht linear, während sein ohmscher Widerstand sehr schlecht definiert ist« Die genannten Stützplatten weisen ja unvermeidlich Flachheits— fehler auf, wahrend die mechanische KontaktoberfUiche zwischen der Elektrode und dem Draht nicht die verlangte

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inne Eroite über die ganze LSnge eines Drahtstückes aufweisen kann. In dem Falle, in dem mehrere Zwischenkontakte mit Hilfe von Drahtstücken in derselben Wiedergabevorrichtung erhalten werden, ist die QxialitSt dieser· Kontakte unvermeidlich nicht besonders gut infolge der Tatsache, dass die genannten StUtzplatten eine mehr oder weniger wellige Oberfläche aufweisen oder gewissermassen tordiert sind, Ausserdeni ist in diesem Falle der Zusanitasnbatx der Elemente der Wiedergabevorrichtung nicht einfach, weil die genannten Drahtstücke, während sie auf einer der Stützplatten angebracht si.nd, eine gewisse Verschiebung beim Anbringen der zweiten Stützplatte erfahren können.

Die Erfindung begegnet den Nachteilen, die sich bei der Bildung gut. definierter und stabiler Kontakte mit einem geringen ohmschen Widerstand ergeben.

Die Erfindung benutzt nämlich die Möglichkeit, bestimmte leitende Körper in Form kleiner kalibrierter Kugeln zu erhalten.

Nach der Erfindung ist eine Wiedergabevorrichtung der im ersten Absatz genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Verbindung zwischen einem Anschlussstreifen und einer entsprechenden Elektrode, die auf der gegenüberliegenden Stützplatte angebracht ist, aus einem pillenförmigon Kontaktelement besteht, das aus einem plastisch verformbaren leitenden Werkstoff hergestellt ist»

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Die Anwendung pillenf örinigei" Kontakte aus einem plastisch verforinbai'en Werkstoff statt starrer Kontakte (die durch eine Metallschicht oder durch leitende Drahtstücke gebildet werden) bietet mehrere Vorteile.

In erster Linie gewährleistet die plastische Verformbarkeit des verwendeten Merkstoffes die hohe Güte des Kontakts mit den leitenden Oberflächen dor Stützplatten. Venn ja die genannten Kontaktelemente einem gewissen Druck unterworfen werden, können sie mehr oder weniger verforrnt und auf diese ¥eise an alle Unebenheiten der Stützplatten angepasst werden. Dank der Möglichkeit ihrer Verformung gleichen die genannten Kontakte die Flachheitsfehler der Stützplatten aus und bilden sie feste und stabile mechanische Verbindungen mit diesen Platten.

Andererseits preisen die Kontakte praktisch die gleiche Geometrie auf und besitzen sie auf den Stützplatten Kontaktoberf!Sehen, die genau berechnet werden können» Es ist weiter sehr gut möglich, den ohmschen Widerstand der genannten Kontakte samt der Stromdichte in diesen Kontakten zu berechnen.

Andererseits ist es durch die kleinen Abmessungen der Kontakteleinsnte möglich, die Gefahr von Kurzschlüssen zwischen den benachbarten leitenden Oberflächen derselben Stützplatte völlig zu vermeiden.

Ein weiterer Vorteil der plastischen Verformbarkeit

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des Tür die Herstellung der Kontakte verwendeten Werkstoffes ist der» dass es zum Erhalten verschiedener Abstände zwischen den Stützplatten der Wiedergabevorrichtung: möglich ist, kleine leitende Massen zu verwenden, die anfänglich die gleichen Abmessungen aufweisen.

In allen Fällen sind die mechanischen und

elektrischen Eigenschaften der erhaltenen Kontakte günstig, unter der Bedingung, dass die genannten kleinen Massen nicht zu stark verformt werden. Dagegen sei bemerkt, dass, wenn es sich um starre Kontakte handelt, wie dies bei der genannten deutschen Patentanmeldung der Fall ist, für jeden bestimmten Wert des Abstand es zwischen den Stützplatten Kontakte verwendet werden sollen, die vorher auf eine bestimmte Dicke kalibriert worden sind.

Leitende Werkstoffe, die die mechanischen und elektrischen Eigenschfaten aufweisen, durch die sie sich zur Anwendung bei der Herstellung von Kontaktelementen in Wiedergabevorrichtungen nach der Erfindung eignen, sind: Indium, Blei und bestimmte Legierungen von zwei oder mehreren Metallen, die aus der durch Indium, Blei, Zinn, Wismut, Antimon und Gallium gebildeten Gruppe gexiiihlt sind.

Indium, das z.B. in Form kleiner Kugeln in der Halbleitertechnik verwendet wird, weist den \^rorteil auf, dass es auf natürliche Weise an dem Glas und auch an den die Elektroden der Wiedergabevorrichtung bildendan

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Metalloxidischicbten haftet. Dadurch wird der Zusammenbau der Elemente der Wiedergabevorrichtung erleichtert: die kleinen IndiunikugeXn werden auf eine der Stützplatten an den Stellen gelegt, an denen die Kontakte gebildet werden müssen, und haften sofort an der ihnen zugewiesenen Stelle, was beim Zusammenbau der Elemente der Wiedergabevorrichtung gewährleistet, das« die Gefahr eines Kurz-Schlusses durch die Verschiebung eines Kontakts oder mehrerer Kontakte vermieden wird.

.Es sei bemerkt, dass die genannten Eigenschaften von Indium bereits früher benutzt wurden, wie in der deutschen Patentschrift Nr. 1 917 67k erwähnt wird. In dieser Patentschrift wird beschrieben, dass ein Inditim— stöpsel dazu benutzt wird, eine leitende dichte Durchführung dui'cli die Glaswand einet¹ Elektronenröhre zu erhalten. Es sei jedoch bemerkt, dass bei einer derartigen Technik nicht die plastische Verformbarkeit des Indiums zur Bildung eines Kontakts zwischen zwei in einem veränderlichen gegenseitigen Abstand liegenden Teilen benutzt wird, wobei dieser Abstand während des Herstellungsvorgangs abnimmt, wie dies beim Zusammenbau der Elemente einer Wiedergabgevorrichtung nach der Erfindung der Fall ist: in der genannten Patentschrift wird die genannte plastische Verformbarkeit des Indiums nur zum Verschliessezi einer Oeffnuri»· benutzt,

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Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnung- näher erläutert. Es zeigen:

Fig* 1 eine Vorderansicht einer Vorrichtung mit einem Flüssigkristall nach der Erfindimg, wobei eine Stützplatte der Vorrichtung teilweise dargestellt ist, und

Fig. 2 in vnrgrössertem Masstab einen ,Schnitt längs der Linie I-I der Fig, 1.

Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung mit Flüssigkristall enthält zwei transparente isolierende Stützplatten 10 und 11, z.B. aus Glas; die Platte 10 liegt der Platte 11 gegenüber und diese Platten werden voneinander durch ein Distanzglied 12 getrennt.

Jede der Platten tO und 11 trägt eine Anzahl transparenter Elektroden aus dünnen Indiumoxidschichten oder dünnen durch ein Gemisch von Indiumoxic; und Zinnoxid gebildeten Schichten,

Die auf der Stützplatte 10 angebrachten Elektroden 13 bilden z.B. Gruppen 14 von je sieben Elektroden, mit denen auf bekannte Weise die Ziffern 0 bis 9 wiedergegeben werden können. Jede Elektrode 13 ist mit einer Ausgangskiemme 15 über einen Leiter 16 verbunden. Alle Ausgangsklemmen 15 sind am Rande 10a der Stützplatte angeordnet. Daher soll die Fläche der Stützplatte 10, deren Rand 10a mit einem Auschlusstccker für die elektrische Speisung· der Wiedergabevorrichtung versehen werden kann,

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grosser als die Flüche dor Stütxplatte 11 sein.

Jeder Gruppe von Elektroden lh der Slützplatte gegenüber trägt die Stützplatto 11 eine Gegenelelitrode T/ in Forin eines Parallelogramms.

Von jeder Gegenelektrode 17 her erstreckt sieb ein Leiter 18, der mit einer leitenden Zone 19 auf dem Rand der Stützplatte 11 verbunden ist. Der genannten Zone 19 gegenüber wird auf der Stüt^plette 10 eine identische Zone 20 angebracht, die über einen Leiter 21 mit einer Ausgangsklemine 22'verbunden ist.

Xn Fig. 1 sind die Leiter^s21 und die betreffenden Klemmen 22 mit vollen Linien angedeutet, tun sie von den Leitern 16 und den anderen Klemmen 15 zu unterscheiden, aber tatsiichlich ist naturgesiäss die S triiktur all dieser Teile gleich.

Die Leiter 16, 18 und 21, die leitenden Zonen und 20, die Ausgangsklemmen 15 und 22 werden, wie die Elektroden 13 und die Gegenelektroden 17> durch das Anbringen dünner transparenter· Indiumoxidschichten oder solcher Schichten aus einer Legierung von Indiumoxid und Zjnnoxid erhalten. Ausserden werden die Ausgangsklemmen und 22 durch einerseits Metallschichten 24, z.B. aus Nickel und andererseits Metallschichten 25» z.B. aus Gold, versteift.

Weitor ist das von den Stützplatte.ti 10, 11

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dem Bistanzglied 12 begrenzte Volumen mit einem Flüssigkristall gefüllt.

Nach der Erfindung wir·.' jf-uie:;.- de/ el ektrischen Kontakte zwischen cinersoit.¹; don AnschltVj.sti.'eif en 23, die auf der Platte 10 angebracht sind, tmd andererseits den auf dor gegenüberliegenden f..tützpla.tta 11 angebrachfcen Gcgenolektrocien 17 durch ein KontakteIdr-joi/ ύ hergostGl.lt, das aus einem leitenden plastisch verformbaren V/erkstoff besteht. Genauer ß-i :■--■^t« .sind in dr>:ti in den Figuren £';ezeigten Ausführung.obeispicl d.io Kontakte zwischen den leitenden Zonen 20 der Anschlug streifen 2'j und den leitenden Zonen 19 angebracht, die über die Leiter 18 mit den Gegenelektroden 17 verbunden sind.

Das pilleufürinige Kontaktel.ei.ient 27 soll

genügend klein sein, um zu erzielen, dass seine Abmessungen in allen Richtungen kleiner als der der leitenden Zonen und 20 sind, mit denen diese Kontakte 27 verbunden sind_t Dadurch wird die Gefahr von Kurzschluss über Kontakte zwischen einer Zone 19 oder 20 und den benaclibarten Leitern 16 vermieden.

Andererseits hat die Tatsache, dass die Kontakte aus einem plastisch verformbaren Werkstoff bestehen, zur Folge, dass die Form der Kontakte von den auf die Stutzplattfsn 10 tuid 11 ausgeübter:. Druck beim Zusammenbau der Elemente der Wiedergabevorrichtung abhängig ist;

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die genannten Kontakte plätten unter dem Einfluss des genannten Druckes, aber können sich nicht durch eine etwaige Verschiebung von den Stützplatten entfernen, was bei Anwendung von festen Kugeln oder starren Drähten wohl der Fall wäre,

Es ist vorteilhaft, wenn die Kontakte 27 aus Indium hergestellt sind. Vor dein Zusammenbau der Elemente der Vorrichtung weisen die zu bildenden Kontakte die Form von Kugeln mit einem Durchmesser in der Grössenordnung von 70/unrauf. Diese Jndiumkugeln werden an den ihnen zugewiesenen Stellen auf den leitenden Zonen 20 der Stützplatte 10 angebracht; sobald das Indium angebracht ist, haftet es an dem Indiumoxid oder an dem Gemisch von Indiumoxid und Zinnoxid der leitenden Zonen 20 und die genannten Kugeln kö-inen nicht von den gewählten Stellen wegrollen. Nach dem Anbringen des Distanzgliedes 12 (das entweder aus einem Polyäthylendraht. mit einem Durcliaesser von etwa 50 Aim oder atis einer Polyäthylenschicht mit einer Dicke von etwa 30/um besteht) an der dafür bestimmten Stelle und nach der Anordnung der Stützplatte 11 in die richtige Lage über der Stützplatte 10 wird auf bekannte Weise zum Zusammenbau der Elemente der Vorrichtung übergegangen, und zwar dadurch, dass ein gewisser Druck auf die Stützplatte 11 atisgeübt wird, während die Stütfc-platte auf einer ebenen Fläche ruht, und dass gleichzeitig die

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Ternperattir auf 14O°C erhöht wird. Unter der Einwirkung diese·)¹ Temperatur und des genannten Druckes wird der verwendete Polyäthylendraht odor die Polyathylenschicht des Distanzg]iedcs 11 plastisch verformt, was zur Folge hat, dass der endgültige Abstand zwischen den Stützplatten 10 und 11 je nach dem betrachteten Fall 15 Atm bis 30 /um betrügt»

Es könnte möglich sein, dass beim Zusammenbau der Elemente der Wiedergabevorrichtung das Indium flüssig wird infolge der Tatsache, dass die Temperatur die Schmelztemperatur des Indiums (= 155°c) überschreitet. Es wurde aber gefunden, dass die Indiumkugel auch dann nach der Abkühlung kompakt geblieben -ist. Während der flüssigen Phase verformt sich· das Indium, aber ist es über die anfänglichen Kontaktzonen nach wie vor mit oen mit Oxiden überzogenen Glaswänden verbunden.

Die Kontakt elemente 27 können auch aus 55, B, Blei hergestellt serin, das ebenfalls in Form kleiner Kugeln verfügbar ist. Da die Schmelztemperatur (327°0) -voh. Blei erheblich höher als die Erweichungstemperatur von Polyethylen ist, werden die Kugeln nur der erforderlichen Verformung unter dem Einfluss des auf die Stützplatte 11 ausgeübten Druckes unterworfen.

In allen Fällen kann festgestellt werden, dass nach dem Zusammenbau der Elemente der Wißdergabevorrichtvu-igen

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d;Le über die Kontakt element ο ?'"/ erhaltenen Kontakte eine sehr hohe elektrische Güte aufweisen und nicht ai3:^fl störende l-'eise auffallend sind«

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Claims

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PATENTS NSP JlUECH IS:

1,j Wiedergabevorrichtung wit zwei parallelen in geringer Entfernung voneinander c rigebx-achten Stützplatt en, wobei die Stützplattenfläche jeder Stützplatte, dj e sich auf der der anderen .Stütsiplattο zugewandten Seit befindet, mit mindestens einer Elektrode versehen ist, und wobei die Stützplatten durch ein Distanzglied das einen geschlossenen umfang definiert_f auf Abstand voneinander gehalten werden, wobei das von den genannton Stützplatten und dem genannten Distanzglied begrenzte Volumen mit einem Tv^riedergabeinediuin gefüllt ist und. sich die genannten Elektroden weiter¹ auf Teilen der Stüt?;platten ausserhalb des genannten Volumens erstrecken, und wobei nur eine der Stützplatten mit Ans;chlu'sstreifen zum elektrischen Anschluss der Vorrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Verbindung zwischen einem Anschluss— streifen und einer entsprechenden Elektrode, die auf der gegenüberliegenden Stützplatte angebracht ist, aus einem pillenförmigen. Kontaktelement besteht, das aus einem plastisch verformbaren leitenden Werkstoff herge'jtellt ist« 2. Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontakt el ein ent a.ur; Indium hergestellt ist.

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3. Wiedex-gabevorrichtursg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement aus Blei hergestellt ist.

h, Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement aus einer Legierung von Metallen hergestellt ist, die ku der durch Indium, Blei, Zinn, Vismut, Antimon und Gallium gebildeten Gruppe gehören.

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ι ^Λ* ·, Leerseite