DE3235895C2

DE3235895C2 - Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE3235895C2
Application number: DE3235895A
Authority: DE
Inventors: Katunobu Ikoma Nara Awane; Masaru Izumisano Osaka Iwasaki; Shigeo Nara Nara Nakabu; Takashi Nukii
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1981-09-30
Filing date: 1982-09-28
Publication date: 1985-02-21
Also published as: GB2108307B; US4514042A; DE3235895A1; GB2108307A

Abstract

Eine modulartige Anzeigevorrichtung (Fig. 6) umfaßt ein Elektroden tragendes Anzeigeelement (1), insbesondere in Form einer Flüssigkristallzelle, zur visuellen Darstellung von Information und ferner eine mit Leiterbahnen (6) sowie Schaltungselemente (36) einer Treiberschaltung für das Anzeigeelement bestückte Schaltungsplatte (35), deren Leiterbahnen über mindestens einen zwischengesetzten elektrisch leitenden Elastomer-Körper (34) mit zugeordneten Elektroden (21, 25) des Anzeigeelements (1) verbunden sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf insbesondere für Fernsehzwecke geeignete dünne Anzeigevorrichtungen der im Oberbegriff von Patentanspruch 1 angegebenen Art. Eine solche Anzeigevorrichtung ist durch die US-PS 04 205 bekannt.

In den zurückliegenden )ahren ist es gelungen, für eine Darstellung von Fernsehbildern geeignete Flüssigkrislall-An/eigcmodule herzustellen, so daß ein Weg für den Bau sein· kleiner bzw. flacher Fernsehempfänger vorgezeichnel ist.

Grundsätzlich ist zwischen zwei Arten von zur Darstellung von Fernsehbildern geeigneten Flüssigkristall-Anzeigemodulen zu unterscheiden:

a) Aktive Matrixanzeigen mit einer als Anzeigeoberfläche dienenden Flüssigkristallzelle, an deren rückseitigem Substrat ein die Treiberstufe tragendes Siliziumsubstrat angebracht ist;

b) aus dem Time-Sharing-Display elektronischer Rechner und Uhren weiterentwickelte Flüssigkristall-Anzeigemodule.

Die Erfindung bezieht sich auf den unter b) definierten Typ, das heißt auf für den Zeilmultiplex-Beirieb ausgelegte dünne Anzeigevorrichtungen.

Eine herkömmliche Anzeigemodul-Ausführung dieses Typs (Proc. SlD Bd.21/2, 1980, S. 157-164) ist in Fig. 1 der anliegenden Zeichnung dargestellt und besteht aus einer Flüssigkrislallzelle (Flüssigkristallanzeige) 1, einer durch Leitungszüge (Leiterbahnen) 6 verbundene Schaltungselemente 4 tragenden Schalungsplatte 3 und einer die Flüssigkristallzelle 1 mit den Elementen der Schalungsplatte 3 über flexible Leitungszüge 5 verbindenden flexiblen Leiterplatte 2. Dieser bekannte Anzeigemodul in F i g. 1 ermöglicht unter anderem wegen seiner im Radius umgebogenen flexiblen Leiterplatte 2 keine optimale Raumausnutzung.
Andererseits sind nicht für Multiplex-Ansteucrung ausgelegte Matrix-Anzeigen nicht für exakte Bilddarstellungen geeignet, weil zur Wiedergabe von Fernsehbildern etwa 10 000 Bildelemente mit mindestens 100 Abtastleitungen erforderlich wären.

Bei Matrixanzheigen für Multiplex-Ansteuerung führen die Abtastleitungen zu auf einem hinteren Substrat der Zelle befindlichen Abtastelektroden, und die Signalleitungen sind an Signalelektroden geführt, die sich auf einem die Anzeigefläche bildenden vorderen Substrat der Flüssigkristall-Anzeigezelle befinden.

Wenn die Abtastleitungen mehrfach genutzt werden und dabei der Mehrfachausnutzungsgrad (Multiplex-Grad) einen bestimmten Wert übersteigt, ergeben sich bei der Vielzahl von Signalleitungsanschlüssen Übersprechstörungen. Für die Praxis erscheint der Wert 4 für den Grad der Mehrfachausnut/ung günstig. Bei einer Anzahl der Bildelcmente von 120 χ 180 und einer BiIdclemcnlgröße von 46.1mm χ 61,4 mm ergibt das eine Anzahl von 120/4 = 30 Abtastlcitungcn. Dann beträgt die Zahl der Signallcitungcn 180 χ 4 = 720, die aber bei einem herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigemodul wegen des zulässigen Teilungsabstands von 0,2 mm auf der verfügbaren Länge von 61.4 mm nicht untergebracht werden können.

Bei dem Bestreben, eine große Anzahl von Leitungen zur Verfügung zu stellen und diese /u kontaktieren, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, für das Kontaktieren Elastomer-Körper zu verwenden, z. B. gemäß dem aus der US-PS 42 04 205 bekannten gattungsgemäßen Aufbau. Dort hegt eine Schaltungsplatte vor, die zugleich die eine Substratplatte für das Anzeigeelement bildet. Die Leiterbahnen sind auf der Außenseite der Platte angeordnet. Von dort aus müssen die Elektroden auf der Innenseite dieser kombinierten Subsirat/Leiter-Platte wie auch die Elektroden auf der Innenseite der anderen Substratplatte kontaktiert werden. Zu diesem Zweck weist die kombinierte Substral/Lcitcr-Plaltc Bohrungen auf, die eine leitende Verbindung zwischen den Leiterbahnen auf der Außenseite und den Elektroden auf ihrer Innenseite ermöglichen. Die Verbindung zu den Elektroden auf der Innenseite der anderen Subsiralplattc erfolgt über einen Elaslomer-Körpcr, der in dieser Richtung leitende Schichten aufweist. Die Höhe des EIaslomer-Körpcrs kann dabei sehr gering gewählt wer-

den, da die kombinierte Substrat/Leiter-Platte an ihren Rändern Ober den Bereich hochsteht, in dem das Anzeigeelement angeordnet ist Die zur Verbindung dienenden Elastomer-Körper brauchen dann nur noch einen sehr kleinen Abstand zu überbrücken. Durch die geringe Dicke läßt sich örtlich ein genaues Kontaktieren erzielen.

Aus der GB-OS 20 41 614 ist eine Anzeigevorrichtung en'sprechend der bereits erläuterten Fig. 1 bekannt. Jedoch ist dort die Leiterplatte nicht als flexible, sondern als starre Platte ausgebildet. Das Verbinden zwischen dieser starren Leiterplatte und dem Anzeigeelement erfolgt durch flexible Leiterbahnen.

Aus der bereits genannten Lileraturstelle Proc. SlD Bd. 21/1, 1980, S. 157 — 164 ist außerdem eine Anzeigevorrichtung bekannt, die ein Anzeigeelement und ein Formteil entsprechender Größe aus einem elastomeren Material aufweist. Das Formteil verfügt Mberzwei hochstehende Randbereiche und einen vertieften Mittelbeifreich, in dem integrierte Schaltkreise angeordnet sind. ?Von den integrierten Schaltungen führen Elektrodenanschlüsse zu den erhöhten Randbereichen. Die Elektrodcnanschlüsse sind dort so angeordnet, daß sie die Elektrodenanschlüsse des Anzeigeelements bei dessen Aufsetzen auf das Formteil kontaktieren. Durch diese Maßnahme ist ein genaues Kontaktieren möglich, jedoch ist ein besonderes Formteil als Träger für die integrierten Schaltungen zu verwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art eine einfache Realisierung für die Schaltungsplatte anzugeben.

Die Lösung dieser Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale im Hauptanspruch gegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestallungen sind Gegenstand von Untcransprüchen.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß als Schallungsplatte eine flexible Leiterplaue verwendet wird, die raumsparend so gebogen ist, daß ihre Leiterbahnen am Rand sehr dicht bei den Elektroden auf dem Anzeigeelement liegen und mit diesen über einen dünnen Elastomer-Körper verbunden werden können.

Die Schalungsplatte, der Elastomer-Körper und das Anzeigeelement werden dabei vorteilhaficrweise durch ein das Anzeigeelement und die Schalungsplatte umgreifendes Halteelement unter Zusammendrücken des Elastomer-Kurpers zusammengehalten.

Eine ähnliche Befestigungsvorrichtung ist aus dem DE-GM 79 20 514 bekannt. Dort wird ein stiftförmiges Verbindungselement durch die Schaltungsplatte gedruckt, das mit einem abgekröpften Kopf auf das Anzeigeelement einwirkt und dieses entgegen der Kraft elastischer Kontaktclemenie auf die Schrltungsplatic drückt.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachstehend unter Bezug auf eine Zeichnung, die auch eine Darstellung zum Stand der Technik enthält, in beispielsweiser Ausführungsform näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Perspektivansicht zu dem eingangs gewürdigten herkömmlichen Flüssigkrislall-Anzeigcmodul,

Fig. 2 und 3 Querschnittsdarstellungen eines ersten und zweiten Ausführungsbcispiels der Erfindung,

F i g. 4 und 5 Schniltdarstellungen zu in F i g. 2 oder 3 verwendbaren Flüssigkristall-Anzeigezellen, und

Fig.6 und 7 senkrecht zueinander verlaufende Schnitte durch ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Der in F i g. 2 dargestellte erfindungsgemäße Flüssigkristall-Anzeigemodul enthält eine an sich herkömmliche Flüssigkristallzelle 1 aus zwei gegenüberliegenden sowie mit Elektroden belegten Substraten, zwischen dene.i abgedichtet eine Flüssigkristallschicht eingeschlossen ist. Die Vorderseite dieser Zelle 1 bildet eine Anzeige- oder Bildfläche.

Eine hinter der Rückseite der Flüssigkristallzelle 1 angeordnete Schaltungspiatte 8 ist an zwei gegenüberliegenden Enden Z-förmig abgewinkelt und trägt in der durch die Abwinkelung gebildete Mulde Schaltungselemente 4 mit zugeordneten Leiterbahnen 6, und auf den hochgezogenen Randabschnitten ist je ein Elastomer-Leiterkörper 7 als elektrisches Verbindungselement zwischen den Leiterbahnen 6 der Schaltungsplatte 8 und der durch die Elemente 4 getriebenen Flüssigkristallzelle 1 angeordnet.

Die Anzahl der Leiterbahnen 6 ist groß. Die Dicke der als elektrische Verbindungen dienenden Elastomer-Leiterkörper 7 ist beispielsweise mit 0,5 bis 1 mm gewählt und ermöglicht so eine präzise elektrische Verbindung zwischen den Leiterbahnen 6 mit einer Packungsdichte von bis zu fünf Leitungen pro mm und den zugeordneten Elektroden der Zelle 1. Dies ist ein wesentlieher Forlschritt gegenüber dem eingangs erläuterten Stand de> Technik in bezug auf die Erfordernisse des Time-Sharing-Betriebs.

Bei einer im Gegensatz zu der Ausführung von F i g. 2 durchgehend flach gestalteten Schaltungsplatte müßten die Leiterkörper mindestens etwa 3 mm dick sein; damit wäre es bei dem gegenwärtigen Stand der Technik unmöglich, die üblichen Goldleiter od. dgl. auf der Schalungsplatte und der Zelle sicher miteinander zu verbinden. Die erfindungsgemäß abgebogene Form der Schaltungsplatte 8 in F i g. 2 erlaubt dagegen die Verwendung von 0,5 bis 1 mm dicken Elastomer-Leiterkörpern 7, über die zuverlässige elektrische Verbindungen gebildet werden.

Zusätzlich können die Elaslomer-Leiterkörper 7 durch Bügel oder Klammern A unter den Seitenrändern der Platte 8 gegen die Zelle 1 gepreßt und damit die geringe Gesamtdicke des Anzeigemoduls von Fig.2 auf einen festgelegten Wert begrenzt werden.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die der Ausführung von F i g. 2 entsprechende abgewinkelte Schaltungsplatte 8 mit den zwischengelegten Elastomer-Leiterkörpern 7 durch vorzugsweise federnde Klammern 9 gegen die Flüssigkristallzelle 1 gedrückt. In der Mulde der Schaltungsplatte 8 befinden sich hier nur kleinere Schaltungselemente 41 (die in F i g. 2 mit 4 bezeichnet sind). Größere Schaltungselemente 42 und beispielsweise auch ein Tuner 43 sind auf einer in einem Gehäuse 10 angeordneten und mit der abgewinkelten Schaltungsplatte 8 elektrisch verbundenen Hauptschaltungsplatte 11 befestigt.

Die abgewinkelte Schaltungsplatte 8 kann vorzugsweise aus einer biegsamen Mehrschichtleiterplatte mit einer Metallbasis, einer organischen Isolierschicht und einem Dünnschicht-Leiterbahnmuster gebildet sein, wie

bo sie beispielsweise in der älteren Patentanmeldung nach der DE-OS 31 25 518 beschrieben ist.

Eine zur Verwendung in F i g. 2 und 3 geeignete Flüssigkristallzelle trägt gemäß Fig. 4 auf ihrem hinteren Substrat 30 Abtastelcktroden 25, die über Brücken 33 aus Ag-Paste mit Anschlußabschnitten 22 auf einem die Bildfläche der Zelle bildenden und außerdem die Abtastelcktroden senkrecht kreuzende Signalelektroden 21 tragenden vorderen Substrat 29 verbunden sind. In-

nerhalb einer Dichtung 32 ist dazwischen ein Flüssigkri- \ Stallmaterial 31 eingeschlossen.

Die Zelle nach Fig.4 ist wegen ihrer Dichtung 32

relativ dick, und es können auch Probleme bei den Ag-Brücken 33 auftreten. Deshalb ist die ähnlich, jedoch ohne Brücken 33 ausgeführte Flüssigkristallzelle nach F i g. 5 besser für erfindungsgemäße Anwendungen geeignet. Gemäß F i g. 5 sind sowohl die auf dem hinteren Substrat 30 verlegten Abtastelektroden 25 als auch die dazu senkrecht auf dem vorderen Substrat 29 verlegten Signalelektroden 21 durch die Dichtung 32 nach außen geführt und somit direkt zugänglich.

In das in Fig.6 und 7 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Flüssigkristallzelle 1 nach Fig. 5 eingebaut. Vorstehend erläuterte Einzelheiten tragen hier gleiche Bezugszahlen.

Eine der Platte 8 von Fig. 2 ähnliche abgewinkelte Schaltungsplatte 35 trägt durch Leiterbahnen 6 verbundene Schaltungselemente 36, zu denen auch integrierte Schaltungen (ICs) gehören können, und die Leiterbahnen auf ihren abgewinkelten Seitenrändern sind durch mit den Körpern 7 in F i g. 2 vergleichbare Elaslomcr-Leiterkörper 34 elektrisch an die freien Enden (Anschlüssen) der Signalelektroden 21 auf dem vorderen Substrat der Flüssigkristallzelle 1 angeschlossen. Der übrige Aufbau in F i g. 6 entspricht dem von F i g. 2.

Gemäß Fig. 7 ist eine andere Endkante (Ende) der Schaltungsplatte 35 U-förmig umgelegt, und die dort befindlichen Leiterbahnen 6 sind über einen Elastomer-Leiterkörper 34 elektrisch mit den Anschlüssen der Abtastelektroden 25 auf dem hinteren Substrat 30 der Zelle 1 verbunden.

Falls abweichend von F1 g. 5 die Abtastelektroden auf dem vorderen Substrat und die Signalelektroden auf dem hinteren Substrat der Flüssigkristallzelle 1 liegen sollten, dann müßte als Abwandlung von der Modul-Ausführung gemäß F i g. 6 und 7 die Schaltungsplatte 35 so abgewinkelt werden, daß die beiden Z-förmig abgewinkelten Ränder den Abtastelektroden und die U-förmig gebogene Kante den .Signalelektroden verbindungsgerecht gegenüberliegen. Die in F i g. 6 und 7 dargestellte Lösung ist jedoch die bessere, weil dort die Abtastleitungen auf der Schaltungsplatte 35 direkt an die Abtastelektroden 25 (siehe F i g. 7), welche in größeren Abständen angeordnet sind als die Signaleleklroden. und die Signalleitungen der Platte 35 direkt an die Signalelektroden 21 (siehe F i g. 6) geführt sind.

Der Erfindungsgedanke eignet sich in gleicher Weise zur Anwendung bei allen Arten von flachen bzw. dünnen Matrix-Anzeigevorrichtungen wie beispielsweise Flüssigkristall-Punktmatrixausführungen. Plasma- oder Gasentladungsanzeigeausführungen, Elektrolumineszenz-Anzeigen u. dgl.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:
1. Anzeigevorrichtung mit

- einem mit Elektroden versehenen Anzeigeelement zur visuellen Darstellung von Information,

- einer Elemente einer Treiberschaltung für die Anzeige und zugehörige Leiterbahnen tragenden Schaltungsplatte, die derart geformt ist, daß ein die Elemente der Treiberschaltung tragender Bodenabschnitt und wenigstens ein zum Anzeigeelement hin vorstehender Randabschnitt entsteht, und

■ einem leitfähigen Elastomer-Körper je vorstehendem Randabschnitt, der als die Leiterbahnen auf der Schaltungsplatte mit den Elektroden auf dem Anzeigeelement elektrisch verbindendes Element zwischen den Elektrodenanschlüssen einerseits und dem Randabschnitt der Schaltungsplatte andererseits angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Randabschnitt einer ersten Art durch ein z-förmig abgewinkeltes Ende der Schaltungsplatte (8; 35) gebildet ist.
2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 in Verbindung mit einem erste Elektroden auf einem ersten Substrat und zweite Elektroden auf einem zweiten Substrat tragenden Anzeigeelement, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Randabschnitt einer zweiten Art durch ein u-förmig umgelegtes Ende der Schaltungsplatte (35) gebildet ist und die Randabschnitte der ersten Art den ersten Elektroden (21) und die der zweiten Art den zweiten Elektroden (25) zugeordnet sind.
3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeelement (1) eine Flüssigkristallanzeige ist.
4. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der leitfähige Elastomer-Körper (7; 34) etwa 0,5 mm bis 1,0 mm dick ist.
5. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein das Anzeigeelement (1) und die Schaltungsplatte (8; 35) umgreifendes Halteelcment (A: 9) der leitfähige Elastomer-Körper (7; 34) gegen die Elektrodenanschlüsse einerseits und Leiterbahnen auf der Schaltungsplatte andererseits gedrückt wird.