-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die ein Volumen
für die
Einkapselung eines Fluids wie etwa eines Flüssigkristalls begrenzt, und allgemeiner
ein empfindliches Material, das seine physikalischen Eigenschaften,
insbesondere seine optischen Eigenschaften unter der Wirkung des
Anlegens einer Spannung oder seine elektrischen Eigenschaften unter
der Einwirkung einer mechanischen Spannung oder einer Strahlung ändern kann.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine solche Anzeigevorrichtung,
die Mittel für
ihre Verbindung mit einer elektronischen Steuerschaltung umfasst.
-
In
ihrer einfachsten Bedeutung ist eine Flüssigkristallzelle im Wesentlichen
aus einem vorderen lichtdurchlässigen
Substrat und einem hinteren Substrat, das ebenfalls lichtdurchlässig oder
nicht lichtdurchlässig
sein kann, zusammengesetzt, wobei diese zwei Substrate durch einen
Einkapselungsrahmen, der ein dichtes Volumen für die Einkapselung des Flüssigkristalls
begrenzt, miteinander vereinigt und in einem konstanten Abstand
zueinander gehalten sind. Zudem weisen das vordere und das hintere Substrat
auf ihren einander zugewandten Flächen jeweils wenigstens eine
Elektrode auf, wobei diese Elektroden dazu vorgesehen sind, mit
einer elektronischen Steuerschaltung verbunden zu werden, die durch
wahlweises Anlegen geeigneter Spannungen an bestimmte Elektroden
das Verändern
der optischen Eigenschaften des Flüssigkristalls im Kreuzungspunkt
der betreffenden Elektroden ermöglicht.
-
Ein
ständiges
Problem im Bereich der Herstellung der Flüssigkristallzellen der oben
beschriebenen Art stellt sich durch die Verbindungsmittel, die dazu
vorgesehen sind, eine elektrische Verbindung zwischen den Elektroden
der Zelle und der Steuerschaltung herzustellen. Eine einfache Technik
zur Vornahme der elektrischen Verbindung zwischen den Elektroden
und der Steuerschaltung besteht darin, die Substrate zueinander
zu versetzen, so dass auf einen ebenen Teil der Elektroden zugegriffen
und die Verbindung auf der somit freigesetzten Oberfläche ohne
weiteres ausgeführt
werden kann. Eine solche Anordnung der Substrate erschwert jedoch
die Serienfertigung der Zellen, vor allem dann, wenn diese kreisförmig sind,
und erfordert zusätzliche,
zeitaufwändige
Vorgänge.
Die sich ergebenden Zellen weisen ferner große Abmessungen auf und sind
folglich in tragbaren elektronischen Gegenständen mit kleinen Abmessungen
wie etwa einer Armbanduhr schwer unterzubringen.
-
Eine
andere Lösung
des oben erwähnten Problems
ist von der Anmelderin in der unter der Nummer WO 99/41638 veröffentlichen
Internationalen Anmeldung vorgeschlagen worden. Aus dieser Anmeldung
ist tatsächlich
eine elektrooptische Zelle wie etwa eine Flüssigkristallzelle oder eine
elektrochemische photovoltaische Zelle bekannt, wobei diese Zellen
jeweils aus einem vorderen lichtdurchlässigen Substrat, einem hinteren
Substrat, das ebenfalls lichtdurchlässig oder nicht lichtdurchlässig sein
kann, einem Einkapselungsrahmen, der die zwei Substrate miteinander
vereinigt und ein Volumen für
die dichte Einkapselung eines photoelektrisch oder elektrooptisch
aktiven Milieus definiert, aufgebaut ist, wobei die Substrate auf
ihren einander zugewandten Flächen
wenigstens eine Elektrode aufweisen. Diese Zellen unterscheiden
sich dadurch, dass ihre Elektroden teilweise mit dem Rand des Substrats,
auf dem sie abgelagert sind, bündig
sind, um seitliche elektrische Kontaktzonen zu definieren, auf deren
Höhe Teile
in rechtwinkliger Form angestückt
sind, die vorteilhaft das Übertragen
des elektrischen Kontaktes auf die hintere Fläche der Zellen ermöglichen.
-
Dank
dieser Merkmale ist es nicht mehr erforderlich, eine Versetzung
zwischen den zwei Substraten einer Zelle vorzusehen, um die elektrische
Verbindung zwischen den Elektroden der Zelle und ihrer Steuerschaltung
herstellen zu können,
so dass dieses Substrate gleich veranschlagt und übereinander in Überdeckung
angeordnet sein können.
In dieser Weise wird eine große
Einfachheit der Herstellung der Zellen und folglich eine starke
Senkung ihrer Fertigungskosten erreicht. Zum anderen ist der Raumbedarf
der Zellen reduziert, was insbesondere ihre Montage in ein Zeitmessgerät erleichtert.
-
Die
oben beschriebene Lösung
weist jedoch einen Nachteil auf. Tatsächlich bilden die elektrischen
Kontaktteile, die aus Metall oder einer elektrisch leitenden Metalllegierung
gefertigt sind, diskrete Elemente, die nacheinander an Stellen,
an denen die Elektroden mit dem Rand des Substrats, auf dem sie
angeordnet sind, bündig
sind, mittels eines leitenden Klebstoffs auf die Schnittfläche der
Zelle geklebt werden müssen.
Ein solches Fertigungsverfahren erweist sich im Fall einer elektrochemischen
photovoltaischen Zelle, die nur zwei Elektroden aufweist, als relativ
einfach umzusetzen, jedoch im Fall der Flüssigkristallzellen, die dann,
wenn sie vom Matrizentyp sind, mehrere hundert Elektroden und Gegenelektroden
umfassen können,
denen jedes Mal ein Teil zur Übertragung
des elektrischen Kontaktes zugeordnet sein muss, als viel schwieriger
umzusetzen. Selbstverständlich
könnte
das Fertigungsverfahren automatisiert sein, jedoch würden die Anzahl
der elektrischen Kontaktteile und die Genauigkeit, mit der sie an
die Schnittfläche
der Zellen angestückt
werden müssten,
die Fertigungskosten solcher Zellen wesentlich verteuern.
-
Um
diesem Problem zu begegnen, sind aus den beiden Dokumenten
JP 56 075624 und
JP 56 168628 , auf denen
der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert, Flüssigkristallzellen bekannt,
auf deren Schnittfläche
und auf deren hinterer Fläche
die Leiterbahnen durch Aufdrucken aufgebracht sind.
-
Kraft
dieser Merkmale können
die Substrate der Anzeigezellen Abmessungen besitzen, die im Wesentlichen
gleich sind, und müssen
nicht mehr zueinander versetzt sein, um die Herstellung der elektrischen
Verbindungen zwischen den Elektroden und der Steuerschaltung zu
ermöglichen.
Wenn somit bei gleichen äußeren Abmessungen
die aktive Oberfläche
einer Flüssigkristallzelle
vergrößert werden kann,
kann die Auflösung
der Anzeigeeinrichtung erhöht
werden, d. h. eine größere Anzahl
von Zeilen- und Spaltenelektroden vorgesehen werden, ohne die Öffnung oder
Apertur der Pixel und folglich den Reflexionsgrad der Anzeigezelle
zu verändern.
Umgekehrt kann die Vergrößerung der
aktiven Oberfläche
der Anzeigezelle nutzbringend verwendet werden, um bei gleich bleibender
Anzahl von Zeilen- und Spaltenelektroden die Weite der Elektroden
und folglich die Apertur der Pixel zu vergrößern, was eine günstige Auswirkung
auf den Reflexionsgrad der Anzeigevorrichtung hat.
-
Die
oben beschriebenen Ergebnisse werden dank der Tatsache erzielt,
dass die Mittel zum Verbinden der Elektroden einer Anzeigezelle
mit einer Steuerschaltung nicht durch Kontaktteile, die nacheinander
geklebt werden müssen,
sondern durch Leiterbahnen gebildet sind, die das Übertragen
der durch die Elektroden einer Zelle gebildeten elektrischen Kontakte
von der Schnittfläche
der Zelle bis zum hinteren Rand der Zelle und von dort um den hinteren Rand
bis zur Rückseite
der Zelle ermöglichen,
wobei diese Leiterbahnen auf der Schnittfläche und der Hinterseite der
Zelle durch irgendeine geeignete Technik der Ablagerung und Gravur
von leitenden Schichten, die das Erreichen der gewünschten
Abmessungen und der gewünschten
Auflösung
ermöglicht,
ausgebildet sind.
-
Es
muss jedoch befürchtet
werden, dass die Leiterbahnen, die in Form von dünnen Schichten abgelagert sind,
an der Stelle, an der sie sich dem häufig spitzen hinteren Rand
der Zelle anschmiegen, Probleme hinsichtlich der Zuverlässigkeit
und der Kontinuität
der elektrischen Leitung aufweisen. Tatsächlich können die Wärmespannungen, die im Verlauf
des Verfahrens der Fertigung der Zellen auftreten, das Einreißen der
Leiterbahnen auf Höhe
des Randes des hinteren Substrats der Zelle hervorrufen. Ebenso
weist eine um den hinteren Rand der Zelle abgelagerte dünne Schicht
eine geringe mechanische Festigkeit auf und kann bei der Handhabung
der Zelle oder dann, wenn sie in den tragbaren Gegenstand, für den sie
bestimmt ist, montiert werden soll, ohne weiteres Rillen bekommen
und unterbrochen werden.
-
Die
vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, die oben erwähnten Probleme
sowie noch weitere zu beseitigen, indem sie eine Anzeigevorrichtung,
insbesondere eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, schafft,
die Mittel für
die Verbindung ihrer Elektroden mit einer elektronischen Steuerschaltung
aufweist, die gleichzeitig einfach herzustellen und zuverlässig sind.
-
Dazu
betrifft die Erfindung eine elektrooptische Anzeigezelle, insbesondere
mit Flüssigkristallen,
oder eine elektrochemische photovoltaische Zelle, die umfasst:
- – wenigstens
ein lichtdurchlässiges
vorderes Substrat, dessen obere Oberfläche die vordere Fläche der
Zelle bildet;
- – wenigstens
ein hinteres Substrat, das ebenfalls lichtdurchlässig oder nicht lichtdurchlässig sein kann,
dessen untere Oberfläche
die hintere Fläche
der Zelle bildet;
- – einen
Einkapselungsrahmen, der das vordere Substrat und das hintere Substrat
miteinander vereinigt und ein Volumen für die dichte Einkapselung eines
elektrooptisch oder photoelektrisch aktiven Milieus begrenzt;
- – wobei
das vordere Substrat und das hintere Substrat auf ihren einander
zugewandten Flächen wenigstens
jeweils eine Elektrode aufweisen, wobei diese Elektroden mit Leiterbahnen
verbunden sind, die ihrerseits dazu vorgesehen sind, mit einer elektrischen
Versorgungs- oder Steuerschaltung verbunden zu werden, und Zonen
für einen seitlichen
elektrischen Kontakt definieren,
wobei diese Zelle dadurch
gekennzeichnet ist, dass die Leiterbahnen jeweils aus einem ersten
Teil, der mit den Elektroden auf Höhe der seitlichen elektrischen
Kontaktzonen in Kontakt ist, und aus einem zweiten Teil, der sich
auf der hinteren Oberfläche
der Zelle erstreckt, aufgebaut sind, wobei Kontaktmittel, die kontinuierlich
oder diskontinuierlich wenigstens längs eines Teils des hinteren
Umfangs der Zelle auf der Schnittfläche und/oder auf der hinteren
Fläche der
Zelle vorgesehen sind, die elektrische Verbindung zwischen den ersten
Teilen und den zweiten Teilen der Leiterbahnen sicherstellen.
-
Gemäß einer
Variante besitzen die Kontaktmittel die Form diskreter Anschlussflächen.
-
Dank
dieser Merkmale sind die Leiter-Anschlussflächen auf wenigstens einem Teil
des hinteren Umfangs der Zelle angeordnet, um so die Anordnung der
Leiterbahnen um den hinteren Rand der Zelle durch einen seitlichen
Kontaktabgriff an den Flächen,
die den Leiter-Anschlussflächen
gegenüberliegen,
zu ersetzen, der vom mechanischen Gesichtspunkt zuverlässiger und
widerstandfähiger
ist.
-
In
ihrer allgemeinsten Bedeutung betrifft die vorliegende Erfindung
eine Zelle mit einem Stapel aus (n) einzelnen Zellen (wobei n eine
natürliche
Zahl größer oder
gleich 2 ist), wovon jede durch zwei Substrate begrenzt ist, die
ihr gemeinsam sind, oder eine Zelle, die (n + 1) übereinander
liegende Substrate umfasst (wobei n eine ganze Zahl größer oder
gleich 1 ist), die paarweise durch einen Einkapselungsrahmen miteinander
vereinigt sind.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich klarer
aus der folgenden genauen Beschreibung, für die eine Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Zelle
im Zusammenhang mit den 5 bis 13 ausgeführt ist,
wobei dieses Beispiel rein veranschaulichend und nicht einschränkend angegeben
ist.
-
1 ist
eine seitenrichtige perspektivische Gesamtansicht einer Mehrschicht-Flüssigkristall-Anzeigezelle;
-
2 ist
eine seitenverkehrte perspektivische Gesamtansicht der in 1 gezeigten
Mehrschichtzelle;
-
3 ist
eine schematische, perspektivische und transparente Ansicht einer
Flüssigkristall-Anzeigezelle
mit zwei Substraten;
-
4 ist
eine Längsschnittansicht
der in 3 gezeigten Anzeigezelle;
-
5 ist
eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeigezelle;
-
6 ist
eine Schnittansicht einer Ausführungsvariante
der in 5 gezeigten Flüssigkristall-Anzeigezelle;
-
7 ist
eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsvariante der in 5 gezeigten
Flüssigkristall-Anzeigezelle;
-
8 ist
eine schematische Ansicht, die das Verfahren der Metallisierung
einer Flüssigkristallzelle gemäß der Erfindung
veranschaulicht;
-
9 ist
eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Flüssigkristall zelle, auf deren
Rückseite
eine Steuerschaltung direkt montiert ist;
-
10 ist
eine Ansicht, die zu jener von 9 ähnlich ist,
wobei die Steuerschaltung über eine
gedruckte Leiterplatte auf der Rückseite
der Zelle montiert ist;
-
11 ist
eine Ansicht, die zu jener von 9 ähnlich ist,
wobei die Steuerschaltung über eine
biegsame Leiterschicht auf der Rückseite
der Zelle montiert ist;
-
12 ist
eine Ansicht, die zu jener von 9 ähnlich ist,
wobei eine Absorptionsschicht zur Lösung der mechanischen Spannungen
auf der hinteren Fläche
der Zelle montiert ist; und
-
13 eine
perspektivische Ansicht eine Flüssigkristallzelle
ist, die mit einem Streifen aus einem anisotropen leitenden Material
versehen ist, der die Verbindung zwischen den ersten Teilen und
den zweiten Teilen der Leiterbahnen sicherstellt.
-
Die
vorliegende Erfindung wird in Verbindung mit einer Flüssigkristall-Anzeigezelle beschrieben.
Selbstverständlich
ist die vorliegende Erfindung nicht auf einen solchen Zellentyp
begrenzt, sondern auf jeden Zellentyp anwendbar, der ein empfindliches Milieu
enthält,
das seine physikalischen Eigenschaften, insbesondere seine optischen
Eigenschaften unter der Wirkung des Anlegens einer Spannung oder seine
elektrischen Eigenschaften unter der Einwirkung einer mechanischen
Spannung oder einer Strahlung ändern
kann.
-
Die 1 und 2 sind
seitenrichtige bzw. seitenverkehrte perspektivische Ansichten einer nicht
beanspruchten Mehrschicht-Flüssigkristall-Anzeigezelle.
Diese Anzeigezelle, die in ihrer Gesamtheit mit dem allgemeinen
Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, umfasst vier übereinander
liegende Substrate 2, 4, 6 und 8,
die aus Glas oder aus einem anderen lichtdurchlässigen Material wie etwa Kunststoff
hergestellt sein können.
Es sei angemerkt, dass das letzte Substrat 8 der reflektiven
oder transmissiven Beschaffenheit der Anzeigezelle 1 entsprechend lichtdurchlässig oder
nicht lichtdurchlässig
sein kann. Da im vorliegenden Fall eine integrierte Schaltung 10 zur
Steuerung der Anzeige der Zelle auf der Rückseite 12 der Zelle 1 angebracht
ist (siehe 2), liegt eine Zelle des reflektiven
Typs vor, wobei das hintere Substrat 8 optisch dicht oder
mit einer Schicht aus einem matt geschliffenen Material bedeckt
sein könnte, um
die integrierte Schaltung 10 vor einem auf der Vorderseite 14 der
Zelle 1 befindlichen Beobachter zu verbergen.
-
Die
Substrate 2 bis 8 sind paarweise durch Einkapselungsrahmen
(in den
-
1 und 2 nicht
sichtbar), die jeweils einen dicht verschlossenen Hohlraum für die Einkapselung
der Flüssigkristalle
begrenzen, miteinander vereinigt. Genauer vereinigt ein erster Einkapselungsrahmen
die Substrate 2 und 4 miteinander, während ein
zweiter Einkapselungsrahmen die Substrate 4 und 6 miteinander
vereinigt und ein dritter und letzter Einkapselungsrahmen die Substrate 6 und 8 miteinander
vereinigt.
-
Wie
im Zuge der Beschreibung klarer hervorgeht, sind die Elektroden
der Zelle 1 an Stellen, die sich von ihrem Umfang unterscheiden,
mit der Schnittfläche 15 der
Zelle 1 bündig,
um dort seitliche elektrische Kontaktzonen zu definieren. Direkt
auf der Schnittfläche 15 und
der Rückseite 12 der
Zelle 1 sind Leiterbahnen 16, die mit den Elektroden
auf Höhe
der seitlichen elektrischen Kontaktzonen in Kontakt gelangen, ausgebildet,
um so alle elektrischen Kontakte in der gleichen hinteren Ebene
der Zelle 1 zu übertragen.
Die Leiterbahnen 16 erstrecken sich folglich von den Elektroden
der Zelle 1 bis zu den Eingangsanschlüssen der integrierten Schaltung 10 zur
Steuerung der Anzeige, die durch Techniken, die später näher beschrieben
werden, auf der Rückseite 12 der
Zelle 1 angebracht ist. In den 1 und 2 ist
zu erkennen, dass die Leiterbahnen keine gleiche Länge besitzen
und genau an den Stellen, an denen die Elektroden mit der Schnittfläche der Zelle
bündig
sind, enden. Selbstverständlich
sind die Leiterbahnen so gezeigt, um die Art und Weise, in der die
elektrischen Verbindungen zwischen den Elektroden und den Leiterbahnen
hergestellt werden, verständlicher
zu machen, jedoch werden die Leiterbahnen in der Praxis vorzugsweise
mit gleichen Längen hergestellt.
-
Es
ist folglich nicht notwendig, eine Versetzung zwischen den Substraten
einer Zelle vorzusehen, um auf deren Elektroden zugreifen und die
elektrischen Verbindungen mit einer Versorgungs- oder Steuerschaltung
herstellen zu können.
Somit kann diese Umfangsfläche,
die normalerweise für
die Verbindung der Zelle auserwählt
ist und proportional um so mehr auf die aktive Oberfläche der
Zelle übergreift,
je kleiner die Letztere ist, entfallen. Dies erweist sich als besonders
vorteilhaft, wenn bei der gleichen aktiven Oberfläche der
Zelle die Anzahl von Zeilen- und Spaltenelektroden zunimmt. Tatsächlich nimmt
in diesem Fall die Weite der Elektroden ab, wobei die Elektroden,
um die Oberfläche
der elektrischen Kontaktbereiche gleich bleibend zu halten, verlängert werden
müssten,
was als Folge eine Vergrößerung der
nicht aktiven Zone um die Anzeigezelle hätte.
-
Der
Wegfall der Umfangszone, die normalerweise für die Adressierung einer Flüssigkristall-Anzeigezelle
reserviert ist, ermöglicht
nicht nur die Verbesse rung des Verhältnisses, besser bekannt unter seiner
angelsächsischen
Bezeichnung "aspect
ratio", zwischen
den aktiven Zonen und den nicht aktiven Zonen einer solchen Zelle.
Er ermöglicht
auch das Loslösen
von einem komplexen und platzraubenden System flexibler gedruckter
Schaltungen, die gewöhnlich
auf den Umfang der Zelle geklebt sind und das Verbinden der verschiedenen
Steuerschaltungen, die sie tragen, mit den Elektroden der Zelle
ermöglichen.
-
Bis
jetzt ist eine Zelle mit mehreren Schichten beschrieben worden.
Jedoch wird im Folgenden zwecks Klarheit auf eine Anzeigezelle Bezug
genommen, die nur zwei Substrate umfasst, zwischen denen eine einzige
Flüssigkristallschicht
eingeschlossen ist.
-
3 ist
eine schematische, perspektivische und transparente Ansicht einer
nicht beanspruchten Flüssigkristallzelle 18,
die zwei Substrate 20 und 22 umfasst, die aus
Glas oder einem anderen lichtdurchlässigen Material wie etwa Kunststoff
hergestellt sein können.
Die Substrate 20, 22 sind durch einen Einkapselungsrahmen,
der ein dichtes Volumen für
die Einkapselung der Flüssigkristalle
begrenzt, miteinander vereinigt. In der Zeichnung sind lediglich
zwei Elektroden 24 und 26 gezeigt worden. In Wirklichkeit weist
die Zelle 18 selbstverständlich eine Vielzahl von Elektroden
auf, die auf den einander zugewandten Flächen der Substrate 20 und 22 ausgebildet sind.
Wie sich feststellen lässt,
erstreckt sich die Elektrode 24 im Wesentlichen über die
gesamte Länge
des Substrats 20, auf dem sie abgelagert worden ist, und
ist an einem ihrer Enden mit der Schnittfläche 27 des Substrats 20 bündig, um
eine seitliche elektrische Kontaktzone 28 zu definieren.
Eine Leiterbahn 30, die auf der Schnittfläche 27 und
der Rückseite 31 der
Zelle 18 ausgebildet ist, gelangt mit der Elektrode 24 auf
Höhe der
Kontaktzone 28 in Kontakt, so dass der elektrische Kontakt
in der hinteren Ebene der Zelle 18 übertragen wird. Dasselbe trifft
bei der Elektrode 26 zu, die eine Kontaktzone 32 definiert,
auf deren Höhe
eine Leiterbahn 34 ausgebildet ist.
-
4 ist
eine Längsschnittansicht
der nicht beanspruchten, in 3 gezeigten
Flüssigkristallzelle 18.
In dieser Figur ist der Einkapselungsrahmen 36 zu sehen,
der das Volumen 38 für
die Einkapselung des Flüssigkristalls
definiert. Die Elektroden 24 und 26 verlaufen
unter dem Einkapselungsrahmen 36 und sind mit der Schnittfläche 27 des
Substrats 20, an dem sie ausgebildet sind, bündig, um
die seitlichen elektrischen Kontaktzonen 28 bzw. 32 zu
definieren. Die Leiterbahnen 30 und 34 ermöglichen
das Übertragen
der durch die Elektroden 24 und 26 der Flüssigkristallzelle 18 gebildeten
elektrischen Kontakte von der Schnittflä che 27 der Zelle 18 bis
zum Rand oder zur Hinterkante 40 der Zelle und von dort um
den hinteren Rand 40 bis zur Rückseite 31 der Zelle 18.
-
Die
Leiterbahnen 30 und 34 sind durch Ablagerung von
dünnen
Schichten aus einem elektrisch leitenden Material gebildet, wie
später
näher beschrieben
wird. Es ist folglich zu befürchten,
dass die Leiterbahnen Probleme hinsichtlich der Beständigkeit
gegenüber
Wärme und
mechanischen Spannungen aufweisen und an Stellen, an denen sie sich
dem häufig
spitzen hinteren Rand 40 der Zelle anschmiegen, bei der
Fertigung der Zelle oder dann, wenn die Letztere gehandhabt wird,
einreißen.
Dies ist der Grund, weshalb gemäß der in
den 5 und 6 gezeigten Ausführungsform
längs des
hinteren Rands 40 der Zelle Leiter-Anschlussflächen 42 ausgebildet
sind, die dazu vorgesehen sind, die Kontinuität der Leiterbahnen 30 und 34 sicherzustellen.
-
Tatsächlich,
wie dies in 5 sichtbar ist, sind die Leiterbahnen 30 und 34 jeweils
aus einem ersten Teil 30a bzw. 34a, der sich über wenigstens
einen Teil der Schnittfläche 27 der
Zelle 18 erstreckt, und einem zweiten Teil 30b bzw. 34b,
der sich über wenigstens
einen Teil der Rückseite 31 der
Zelle 18 erstreckt, aufgebaut, wobei die Leiter-Anschlussflächen 42 die
elektrische Verbindung zwischen den ersten und den zweiten Teilen
der Leiterbahnen 30 und 34 sicherstellen. Genauer
gelangen die ersten Teile 30a und 34a der Leiterbahnen 30 und 34 seitlich mit
den Leiter-Anschlussflächen 42 in
Kontakt, während
die zweiten Teile 30b und 34b der Leiterbahnen 30 und 34 sich
bis zur Spitze der Anschlussflächen 42 erstrecken
und diese sogar teilweise abdecken können. In dieser Weise wird
die Anordnung der Leiterbahnen 30, 34 um den hinteren
Rand 40 der Zelle 18 durch einen seitlichen Kontaktabgriff
an den gegenüberliegenden
Flächen 44 und 46 der
Leiter-Anschlussflächen 42 ersetzt.
-
Gemäß einer
Ausführungsvariante,
die in 6 gezeigt ist, erstrecken sich die zweiten Teile 30b und 34b der
Leiterbahnen 30, 34 wenigstens teilweise unter
den Leiter-Anschlussflächen 42.
-
Gemäß einer
weiteren Ausführungsvariante, die
in 7 gezeigt ist, können wenigstens bestimmte der
Anschlussflächen 42 auf
der Schnittfläche 27 der
Zelle 18 ausgebildet sein.
-
Um
die Leiterbahnen, die das Übertragen
der durch die Elektroden einer Zelle gebildeten elektrischen Kontakte
auf die Rückseite
der Zelle ermöglichen,
auszubilden, wird in der folgenden Weise vorgegangen. Auf die Rückseite
der Zellen, die noch im Stapel oder Satz vorliegen, wird eine feine
Schicht aus leiten dem Material aufgedampft. Nach der Individualisierung
der Zellen wird eine Gruppe von ihnen in einer Auflage oder einer
Aufnahme 48 angeordnet (siehe 8). Die
Zellen sind schräg,
parallel und leicht versetzt zueinander angeordnet, so dass ihre längeren Seiten 50 parallel
sind und ihre kürzeren Seiten 52,
die dazu vorgesehen sind, metallisiert zu werden, stufenartig versetzt
angeordnet sind. Eine Verdampfungsquelle 54 für ein elektrisch
leitendes Material ist der Aufnahme 48 gegenüberliegend
zu den Schnittflächen 52 der
zu metallisierenden Zellen hin angeordnet.
-
Nach
der Metallisierung der Rückseite 31 und
der Schnittfläche 27 der
Zellen müssen
die Leiterbahnen beispielsweise durch Laserablation strukturiert
werden. Aus Gründen
der Wirtschaftlichkeit und zur Erlangung einer höheren Leistung werden nur die
ersten Teile 30a, 34a der Leiterbahnen 30, 34, die
sich über
die Schnittfläche 27 der
Flüssigkristallzellen 18 erstrecken,
durch Laserablation strukturiert, während die zweiten Teile 30b, 34b derselben
Leiterbahnen 30, 34, die auf der Rückseite 31 der
Zellen 18 verlaufen, durch herkömmliche photolithographische Techniken
strukturiert werden könnten.
-
In 9 ist
eine integrierte Schaltung 56 für die Steuerung der Anzeige
zu sehen, die direkt auf die Rückseite 31 der
Anzeigezelle 18 montiert ist. In dem in der Zeichnung gezeigten
Beispiel ist die integrierte Schaltung 56 verkehrt auf
die Anzeigezelle 18 montiert, eine Technik, die unter ihrer
angelsächsischen
Bezeichnung "flip
chip bonding" besser
bekannt ist, so dass ihre Eingangsanschlüsse 58 auf die Leiterbahnen 30, 34 der
Zelle 18 geklebt sind. Selbstverständlich könnten die Eingangsanschlüsse 58 der integrierten
Schaltung 56 in einer Variante durch feine Leiterdrähte mit
den Leiterbahnen 30, 34 verbunden sein, eine Technik,
die unter ihrer angelsächsischen
Bezeichnung "wire
bonding" besser
bekannt ist.
-
Somit
erfolgen dank dieser Merkmale sämtliche
Vorgänge
zur festen Verbindung der integrierten Schaltung zur Steuerung der
Anzeige in derselben Arbeitsebene, nämlich der hinteren Fläche 31 der
Anzeigezelle, was die Herstellung einer solchen Gruppe wesentlich
vereinfacht. Es sei im Übrigen
angemerkt, dass die Anzeigezelle 18 der Steuerschaltung 56 eine
sehr stabile mechanische Unterstützung
verschafft. Es sei außerdem
angemerkt, dass es dank der Erfindung möglich ist, nur eine einzige
integrierte Schaltung für
die gleichzeitige Steuerung der Zeilen- und Spaltenelektroden zu
verwenden.
-
Gemäß einer
Ausführungsvariante
der Erfindung, die in 10 gezeigt ist, ist die integrierte Steuerschaltung 56 nicht
direkt, sondern über
eine gedruckte Leiterplatte 60 auf der Rückseite 31 der Flüssigkristall-Anzeigezelle 18 montiert.
Gemäß einer
nochmals weiteren Ausführungsvariante
der Erfindung, die in 11 gezeigt ist, ist die integrierte Steuerschaltung 56 über eine
biegsame Leiterschicht 61, die aus Kapton® gefertigt
ist, auf der Rückseite 31 der
Flüssigkristall-Anzeigezelle 18 montiert,
eine Technik, die unter ihrer angelsächsischen Bezeichnung "Tape automatic bonding" oder TAB besser
bekannt ist.
-
Es
versteht sich von selbst, dass die vorliegende Erfindung nicht auf
die soeben beschriebenen Ausführungsformen
begrenzt ist und dass verschiedene einfache Abänderungen und Abwandlungen
in Betracht kommen, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu
verlassen. Es kommt insbesondere in Betracht (siehe 12),
auf der Rückseite
der Flüssigkristallzelle
eine lichtdurchlässige
oder gefärbte
Absorptionsschicht 62 aufzubringen, deren Funktionen folgende
sind:
- – Absorbieren
des durch die Flüssigkristallzelle durchgelassenen
Lichts;
- – Dienen
als Schicht zur Lösung
thermomechanischer Spannungen, die bei der Hochtemperatur-Montage
der Steuerschaltung auf das hintere Substrat zwischen dem hinteren
Glassubstrat der Zelle und den Leiterbahnen auftreten;
- – Schützen der
Zelle und vor allem des Flüssigkristalls
vor der Bestrahlung durch den Laserstrahl bei der Strukturierung
der Metallbahnen.
-
Die
Absorptionsschicht muss ferner in der Lage sein, bei der Gravur
der Metallschicht auf der Rückseite
der Zelle einem chemischen Angriffsbad zu widerstehen.
-
Es
kommt außerdem
in Betracht (siehe 13), die einzelnen Leiter-Anschlussflächen durch
einen Streifen aus anisotropem leitendem Material 64 zu
ersetzen, der den Strom nur in Richtung der Tiefe, d. h. vom hinteren
Rand 40 der Zelle 18 zur Mitte von dieser, und
nicht in Querrichtung leiten würde,
so dass keine Gefahr besteht, zwei benachbarte Leiterbahnen kurzzuschließen.