CH625351A5

CH625351A5 -

Info

Publication number: CH625351A5
Application number: CH1007579A
Authority: CH
Inventors: Shichiro Kobayashi; Yoshimichi Shibuya; Masami Takahashi
Original assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1978-11-15
Filing date: 1979-11-12
Publication date: 1981-09-15
Also published as: GB2037449A; GB2037449B; JPS5825246B2; JPS5567727A

Description

L'invention concerne un élément d'affichage à cristal liquide, comprenant en combinaison: un premier et un second substrat disposés en regard l'un de l'autre avec une distance prédéterminée entre eux, une garniture d'étanchéité avec une largeur et une hauteur prédéterminée interposée entre lesdits premier et second substrats, ladite garniture s'étendant à la périphérie des faces planes desdits substrats, les bords extérieurs, périphériques, de ladite garniture formant ime partie des faces latérales dudit élément d'affichage, ladite garniture ayant des bords intérieurs, périphériques, déterminant un espace clos avec les faces intérieures desdits substrats, une première électrode d'une configuration prédéterminée sur la face intérieure dudit premier substrat, ladite électrode étant formée d'une pluralité de segments, une seconde électrode d'une configuration prédéterminée sur la face intérieure dudit second substrat, ladite électrode comprenant au moins deux électrodes communes associées chacune à un groupe déterminé desdits segments d'électrodes sur ledit premier substrat, au moins deux électrodes de raccordement sur la face intérieure dudit premier substrat, lesdites électrodes de raccordement étant susceptibles d'être connectées respectivement auxdites é-ectrodes communes formées sur ledit second substrat et à des bornes prédéterminées d'un circuit extérieur, et un cristal liquide contenu dans ledit espace clos.

Dans un tel élément d'affichage, et comme on le verra ci-après dans l'étude de l'état connu de la technique, il existe des problèmes d'encombrement et de fiabilité pour l'établissement d'une connexion électrique entre une électrode formée sur l'un des faces d'un premier substrat et une électrode connectée à une source d'alimentation extérieure formée sur une des faces d'un second substrat monté vis-à-vis du premier.

La figure 1 est une vue en plan schématique d'ime forme d'exécution connue d'un élément d'affichage à cristal liquide, la figure 2 est une vue en coupe schématique selon la ligne II-II de la figure 1, et la figure 3 est une vue en coupe schématique selon la ligne ffl-in de la figure 1.

Un élément d'affichage à cristal liquide est un dispositif dans lequel on utilise l'effet élèctro-optique du cristal liquide, effet selon lequel l'orientation des molécules du cristal varie en réponse à l'application d'un champ électrique. L'utilité d'un tel élément pour différents affichages, par exemple l'affichage digital de caractère et de chiffres sur les calculatrices de table est largement reconnu dans les domaines des affichages digitaux. En effet, les mérites d'un tel affichage sont qu'il n'exige pas de tension élévée de service, que sa consommation de puissance est faible, que la grandeur des caractères et chiffres à afficher peut être choisie librement et qu'il peut contribuer à reduire l'épaisseur de l'instrument dans lequel il est utilisé.

_D'après les figures 1-3, l'élément connu d'affichage à cristal liquide comprend deux substrats 1 et 2 en verre transparent à la lumière qui sont disposés l'un en face de l'autre et des électrodes 3 et 4, chacune sous la forme d'un film conducteur transparent d'une configuration prédéterminée, qui sont respectivement déposées sur les faces intérieures opposées des substrats 1 et 2. Le substrat 1 comprend en outre une électrode de raccordment 3', également sous la forme d'un film conducteur transparent, pour les liaisons électriques avec un circuit extérieur. L'électrode de raccordement 3' est connectée électriquement à l'électrode 4 sur le substrat 2 afin de permettre une liaison entre l'électrode 4 et une source de puissance externe ou un circuit de commande. Les deux substrats 1 et 2 ont approximativement la même longueur, mais le substrat 1 a une plus grande largeur que le substrat 2. Des plages conductrices, chacune sous la forme d'un film conducteur transparent, sont prévues sur une surface de la face intérieure

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du substrat 1, dans le but de connecter électriquement les électrodes 3 et 3' à la source extérieure ou au circuit de commande. Plus précisément, de telles plages conductrices sont placées sur une surface de la face intérieure du substrat 1 qui s'étend vers l'extérieur, au-delà du bord périphérique correspondant du substrat 2, lorsque les substrats 1 et 2 sont assemblés dans un positionnement relatif prédéterminé.

Les substrats 1 et 2 sont arrangés de manière à maintenir au moyen d'une garniture d'étanchéité 5 interposée entre eux ou par une pièce de distance si désiré une distance prédéterminée de grandeur comprise entre 5^ et moins que 20 (x. La garniture 5 permet de sceller les aires périphériques des substrats 1 et 2 de manière à définir un espace clos entre ces_substrats. Un cristal liquide 6 de type par exemple nématique, remplit cet espace clos. La garniture d'étanchéité 5 est réalisée en appliquant un scellement qui peut être une pâte de verre, le long des aires périphériques planes des surfaces porteuses d'électrodes d'au moins un des deux substrats 1 et 2, selon une configuration ayant une largeur prédéterminée et une épaisseur ou hauteur prédéterminée, et en soumettant le scellement à un traitement de chaleur à une température adéquate après assemblage de l'autre substrat avec le substrat porteur du scellement. L'électrode 3 est formée d'une pluralité de segments et l'électrode 4 comprend une ou une pluralité d'électrodes communes associées à au moins deux segments de l'électrode 3. Ainsi, lorsque une tension est appliquée aux bornes de segments déterminés et de l'électrode commune associée pour l'affichage d'un caractère ou chiffre désiré, l'orientation des molécules de la partie du cristal liquide se trouvant entre les segments déterminés et l'électrode commune associée est modifiée, ce qui permet d'afficher le caractère ou le chiffre désiré. Dans le but de permettre la charge du cristal liquide 6 à l'intérieur de l'espace clos défini entre les substrats

I et 2, un orifice 10 de chargement de cristal liquide est prévu dans une position adéquate dans la partie de la garniture d'étanchéité 5 qui a son bord périphérique extérieur substantiellement aligné avec les bords périphériques des substrats 1 et 2, comme indiqué en figure 1. Cetorifice 10 est bouché ou fermé après introduction du cristal liquide 6 dans l'espace clos entre les substrats 1 et 2.

L'orifice 10 est aussi utilisé pour établir la connexion électrique entre l'électrode de raccordement 3' et l'électrode 4. Dans ce but, une extrémité de l'électrode 3' et l'extrémité correspondante de l'électrode 4 s'étendent aux parties des surfaces intérieures opposées des substrats 1 et 2, définissant les parois supérieures et inférieures de l'orifice 10, et un film 7 de Ni-Cr-Au est déposé par évaporation technique sur les surfaces intérieures des parois de l'orifice 10 et sur les surfaces

II et 21 des extrémités correspondantes des substrats respectifs 1 et 2, comme indiqué en figure 2. Après chargement du cristal liquide 6 dans l'espace compris entre les substrats 1 et 2, un lit de soudure 8 est déposé par fusion sur le film 7 de Ni-Cr-Au afin de fermer l'orifice 10 et d'établir la connexion électrique entre les électrodes 3' et 4 comme indiqué en figure 2. Le film 7 de Ni-Cr-Au est déposé de telle sorte que la soudure 8 puisse être liée de manière satisfaisante aux surfaces 11 et 21, des extrémités des substrats respectifs 1 et 2 et aussi aux surfaces des électrodes 3' et 4.

Toutefois, lorsque l'élément d'affichage à cristal liquide est susceptible d'être commandé selon un mode de multiplexage de temps, l'électrode 4, généralement composée d'une pluralité d'électrodes communes, et une pluralité d'électrodes de raccordement 3' sont prévues, chacune de ces électrodes de raccordement étant associée à l'une des électrodes communes. Un tel élément d'affichage à cristal liquide exige une pluralité de connexions électriques correspondant au nombre des paires formées chacune d'une électrode commune et d'une électrode de raccordement, électrodes qui doivent être connectés entre elles. La disposition décrite ci-dessus, dans laquelle l'orifice

10 de charge du cristal liquide est utilisée pour une des paires formée d'une électrode commune et d'une électrode de raccordement. D'autres possibilités pour réaliser les connexions des autres paires d'électrodes doivent alors être trouvées.

Dans l'état connu de la technique, et comme indiqué en figure 3, le problème est résolu en faisant venir les extrémités des électrodes de raccordement 3' et des électrodes communes à fleur des faces latériales 11 et 21 des substrats respectifs 1 et 2, en déposant le film 7 de Ni-Cr-Au par évaporation sur ces parties des faces latérales 11 et 21 et aussi sur la partie associée du bord périphérique extérieur de la garniture d'étanchéité 5, et en déposant par fusion un lit de soudure 8 sur le film 7 pour établir la connexion désirée entre l'électrode de raccordement 3' et l'électrode commune 4. Dans une telle disposition connue,Je film 7 de Ni-Cr-Au et la soudure 8 ne sont toutefois appliqués que sur les parties des faces latérales

11 et 21 des substrats 1 et 2 et sur la partie associée du bord périphérique extérieur de la garniture d'étanchéité 5 et ils ne sont pas appliqués sur les parties opposées des faces intérieures des substrats 1 et 2. En conséquence, de mauvais contacts se produisent fréquement entre les électrodes de raccordement

3' et/ou les électrodes communes 4 et le film 7 de Ni-Cr-Au, donc avec la soudure 8, produisant une diminution de la fiabilité de la connexion électrique entre l'électrode de raccordement 3' et l'électrode commune 4 constituant d'une paire d'électrodes.

Selon une autre méthode pour établir la connexion électrique entre l'électrode de raccordement 3' et l'électrode commune 4,. à un endroit différent de l'orifice 10 de chargement du cristal liquide, une pâte conductrice est appliquée à une position adéquate le long de la garniture d'étanchéité 5. Cette pâte conductrice ainsi appliquée est en contact avec une extrémité de l'électrode de raccordement 3' sur la surface intérieure du substrat 1 et en contact avec l'extrémité associée de l'électrode commune 4 sur la surface intérieure du substrat 2. Toutefois, ce principe de connexion utilisant une pâte conductrice pour réaliser une connexion électrique n'est pas encore entièrement fiable par le fait que sa force de liaison n'est pas aussi élevée que celle résultant de la combinaison du film 7 de Ni-Cr-Au et de la soudure 8. En outre, cette pâte conductrice est généralement appliquée manuellement et elle ne doit être en contact qu'avec une extrémité de l'électrode de raccordement 3' et avec l'extrémité associée de l'électrode commune 4. La nécessité d'appliquer la pâte conductrice sur une surface limitée, très petite, avec des dimensions de haute précision fait que cette étape de fabrication est le longue durée et incommode. Par conséquent, cette méthode n'est pas adaptée à une production de masse, la pâte conductrice devant être appliquée autant de fois que l'élément d'affichage comporte de paires d'électrodes y et 4.

En conséquence, le but de la présente invention est de remédier aux défauts signalés ci-dessus des dispositifs connus et de réaliser un élément d'affichage à cristal liquide comprenant des moyens pour améliorer la fiabilité des connexions électriques entre les électrodes de raccordement et les électrodes communes déposées respectivement sur les deux substrats montés l'un en face de l'autre et aussi d'améliorer la productivité de masse de l'élément d'affichage à cristal liquide.

Pour atteindre ce but, l'élément d'affichage à cristal liquide selon la présente invention est caractérisé en ce qu'au moins une partie d'une portion déterminée de ladite garniture d'étanchéité a un bord périphérique extérieur spécifique se trouvant à une distance prédéterminée vers l'intérieur par rapport aux bords périphériques des faces planes desdits premier et second substrats, des électrodes sélectionnées parmi lesdites électrodes communes et des électrodes sélectionnées parmi lesdites électrodes de raccordement ont chacune une partie terminale s

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s'étendant vers l'extérieur, au-delà dudit bord périphérique extérieur spécifique de ladite partie d_e la section déterminée de la garniture d'étanchéité, et en ce que ledit élément d'affichage à cristal liquide comprend en outre un film métallique déposé au moins sur la partie de chacune des faces intérieures opposées desdits premier et second substrats_qui s'étendent vers l'extérieur, au-delà dudit bord périphérique extérieur spécifique de ladite partie de la section déterminée de la garniture d'étanchéité, et en ce qu'un matériau métallique est déposé au moins entre lesdites parties des faces intérieures opposées desdits premier et second substrats_qui s'étendent vers l'extérieur, au-delà dudit bord périphérique extérieur spécifique de ladite partie de la section déterminée de la garniture d'étanchéité, pour former une liaison avec les parties desdites faces intérieures opposées desdits substrats à travers ledit 61m métallique.

L'invention va être décrite ci-après à titre d'exemple et à l'aide du dessin dans lequel:

La figure 4 est une vue en plan schématique d'une premieère forme d'exécution de l'élément d'affichage à cristal liquide selon l'invention,

la figure 5 est ime vue en coupe schématique selon la ligne V - V de la figure 4, et la figure 6 est une vue en plan schématique d'une seconde forme d'exécution de l'élément d'affichage à cristal liquide selon l'invention.

Dans la figure 4, les éléments qui sont identiques à ceux de la figure 1, sont désignés par les mêmes chiffres de référence. Selon la figure 4, la garniture d'étanchéité 5 est appliquée de manière qu'elle présente une partie déterminée 51 de largeur W, relativement grande en comparaison de la largeur W des autres parties. La largeur W' de cette partie déterminée 51 de la garniture d'étanchéité est de l'ordre de grandeur de 0,6 à 0,8 mm alors que la largeur W des autres parties de la garniture d'étanchéité 5 est normalement comprise en 0,5 et 0,6 mm.

La partie large 51 comprend, dans une position adéquate de celle-ci, un endroit libre de la garniture d'étanchéité ayant une longueur 1 plus grande que 0,05 mm. Par conséquent, cet endroit libre de la garniture d'étanchéité a un bord périphérique extérieur spécifique disposé vers l'intérieur à une distance d des faces latérales 11 et 21 ou des bords marginaux correspondants des substrats respectifs 1 et 2. Ainsi, les parties des substrats 1 et 2 s'étendent vers l'extérieur, au-delà de ce bord périphérique extérieur spécifique de la garniture d'étanchéité 5. Une extrémité de l'électrode de raccordement 3' et l'extrémité associée de l'électrode commune 4, à l'exception de l'électrode de raccordment 3' et de l'électrode commune 4, qui sont connectées l'une à l'autre par l'orifice 10 de chargement du cristal liquide, s'étendent jusqu'aux parties terminales correspondantes des surfaces internes opposées des substrats 1 et 2. En raison de la présence de l'endroit libre de la garniture d'étanchéité, un dégagement 9 est formé dans la paroi latérale de l'élément d'affichage à cristal liquide. Ce dégagement 9 est délimité par les faces latérales 11 et 21 des substrats respectifs 1 et 2 et le bord périphérique extérieur spécifique de la garniture d'étanchéité 5 lorsque les substrats 1 et 2 sont assemblés avec interposition entre eux de la garniture d'étanchéité 5. Ce dégagment 9 a une longueur plus grande que 0,4 mm, une hauteur comprise entre 5 et moins de 20 [x, qui est égale à la distance entre les substrats 1 et 2, et une profondeur plus grande que 0,05 mm.

Comme décrit précédemment, une extrémité de l'électrode de raccordement 3' et l'extrémité associée de l'électrode commune 4, à l'exception des électrodes 3' et 4 connectées ensembles, par l'intermédiaire de l'orifice 10 de chargement du cristal liquide, s'étendent jusqu'aux parties terminales correspondantes des surfaces internes des substrats 1 et 2, délimitant ainsi les parois opposées du dégagement 9. Comme indiqué en figure 5, un fil T de Ni-Cr-Au est déposé par évaporation sur la surface périphérique de l'ouverture du dégagement 9 et sur les faces internes du dégagement 9, dans la paroi latérale de l'élément d'affichage à cristal liquide et un lit de soudure 8' est déposé par fusion sur ce film 7' de Ni-Cr-Au pour établir la connexion électrique entre l'électrode de raccordement 30 et l'électrode commune 4.

Selon le dispositif de connexion décrit ci-dessus, le film T est déposé par évaporation afin découvrir la partie de la face interne du substrat 1 jusqu'à laquelle s'étend une extrémité de l'électrode de raccordement 3' et de couvrir la partie de la face interne du substrat 2 jusqu'à laquelle s'étend l'extrémité associée de l'électrode commune 4, et la soudure 8' est ensuite déposée par fusion sur ce film 7' de Ni-Cr-Au. Un tel disposiif de connexion est avantageux en ce que la surface de liaison entre la soudure 8' et les extrémités des électrodes 3' et 4 est augmentée, ce qui assure une liaison satisfaisante entre elles et lajiabilité de la connexion électrique est substantiellement équivalente à celle de la connexion électrique utilisant l'orifice 10 de chargement du cristal liquide.

Dans le dispositif de connexion de la figure 4, le dégagement 9 est formé à proximité de l'orifice 10 de chargement du cristal liquide et la connexion electrique entre l'électrode de raccordement 3' et l'électrode commune 4, à l'exception des électrodes 30 et 4 connectées par l'intermédiarie de l'orifice 10, est établie dans ce dégagement 9. Ce dispositif de connexion est aussi avantageux en ce que les films 7 et T de Ni-Cr-Au peuvent être déposés simultanément par évaporation et en ce que les soudures 8 et 8' peuvent être déposées simultanément par fusion. Il est visible qu'une autre partie 52 de la garniture d'étanchéité 5 peut avoir une largeur relativement grande, comme indiqué plus haut et que le dégagement 9 prévu pour établir la connexion électrique entre l'électrode de raccordement 3' et l'électrode commune 4, peut être situé dans un endroit convenable de la partie 52. En particulier, lorsque le nombre des paires d'électrodes 3', 4 est élevé, il est nécessaire de créer une pluralité de dégagements 9 dans chacune des parties 51 et 52 de la garniture d'étanchéité.

II n'est également pas totalement impossible de prévoir des dégagements 9 dans l'une ou l'autre des parties différentes des sections 51 et 52 de la garniture d'étanchéité 5, c'est-à-dire dans les parties qui s'étendent en direction latérale dans la figure 4, dans le but d'établir la connexion électrique entre l'électrode de raccordement 3' et l'électrode commune 4. En outre, en raison du fait qu'une pluralité de terminaisons de raccordement s'étendent à travers ces parties de la garniture d'étanchéité, comme décrit ci-dessus, la déposition par évaporation du film 7' de Ni-Cr-Au ainsi que la déposition par fusion de la soudure 8' doivent être faites soigneusement afin de ne pas détériorer la fonction de ces terminaisons de raccordement.

Dans la forme d'exécution décrite ci-dessus, la partie dégagée a été prévue dans une partie de la section déterminée 51 et/ou dans la section 52 déterminée de la garniture d'étanchéité 5 ce qui délimite le bord périphérique extérieur spécifique mentionné dans cette partie de la section 51 et/ou dans la section 52. Toutefois, lorsque la construction de l'élément d'affichage à cristal liquide le permet, au moins une des sections 51 et 52 de la garniture d'étanchéité 5 peut avoir une configuration telle que la totalité de son bord périphérique extérieur soit déplacé vers l'intérieur d'une distance d à partier des faces latérales ou des bords marginaux des substrats 1 et 2, comme indiqué en figure 6. Dans cette forme d'exécution, le bord périphérqiue extérieur spécifique mentionnené précés

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demment de la garniture d'étanchéité 5 s'étend sur la totalité de la longueur de la section 51 et/ou de la section 52. Les extrémités des électrodes de raccordement 3' et des électrodes communes 4 sélectionnées s'étendent vers l'extérieur, au-delà du bord périphérique extérieur de la section 51 et/ou de la s

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section 52 de la garniture d'étanchéité 5 et les électrodes de raccordement 3' sont connectées électriquement aux électrodes communes 4 associés par la déposition par évaporation du film 7' du Ni-Cr-Au suivie de la déposition par fusion de la soudure 8'.

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Claims

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1. Elément d'affichage à cristal liquide, comprenant en combinaison:

un premier et un second substrat disposés en regard l'un de l'autre avec une distance prédéterminée entre eux,

une garniture d'étanchéité avec une largeur et une hauteur prédéterminée entre lesdits premier et second substrats, ladite garniture s'étendant à la périphérie des faces planes desdits substrats, les bords extérieurs, périphériques, de ladite garniture formant une partie des faces latérales dudit élément d'affichage, ladite garniture ayant des bords intérieurs, périphériques, déterminant un espace clos avec les faces intérieures desdits substrats,

une première électrode d'une configuration prédéterminée sur la face intérieure dudit premier substrat, ladite électrode étant formée d'une pluralité de segments,

une seconde électrode d'une configuration prédéterminée sur la face intérieure dudit second substrat, ladite électrode comprenant au moins deux électrodes communes associées chacune à un groupe déterminé desdits segments d'électrodes sur ledit premier substrat,

au moins deux électrodes de raccordement sur la face intérieure dudit premier substrat, lesdites électrodes de raccordement étant susceptibles d'être connectées respectivement auxdites électrodes communes formées sur ledit second substrat et à des bornes prédéterminées d'un circuit extérieur, et un cristal liquide contenu dans ledit espace clos, caractérisé en ce qu'au moins une partie d'une portion déterminée de ladite garniture d'étanchéité a un bord périphérique extérieur spécifique se trouvant à une distance prédéterminée vers l'intérieur par rapport aux bords périphériques des faces planes desdits premier et second substrats,

des électrodes sélectionnées parmi lesdites électrodes communes et des électrodes sélectionnées parmi lesdites électrodes communes et des électrodes sélectionnées parmi lesdites électrodes de raccordement ont chacune une partie terminale s'étendant vers l'extérieur, au-delà dudit bord périphérique extérieur spécifique de ladite partie de la section déterminée de la garniture d'étanchéité, et en ce que ledit élément d'affichage à cristal liquide comprend en outre un film métallique déposé au moins sur la partie de chacune des faces intérieures opposées desdits premier et second substrats qui s'étendent vers l'extérieur, au-delà dudit bord périphérique extérieur spécifique de ladite partie de la section déterminée de la garniture d'étanchéité, et en ce qu'un matériau métallique est déposé au moins entre lesdites parties des faces intérieures opposées desdits premier et second substrats qui s'étendent vers l'extérieur, au-delà dudit bord périphérique extérieur spécifique de ladite partie de la section déterminée de la garniture d'étanchéité, pour former une liaison avec les parties desdites faces intérieures opposées desdits substrats à travers ledit film métallique.

2. Elément d'affichage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section déterminée de ladite garniture d'étanchéité comprend une pluralité de p_arties ayant chacune ledit bord périphérique extérieur spécifique.

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REVENDICATIONS

3. Elément d'affichage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la totalité de ladite section déterminée de la garniture d'étanchéité comporte ledit bord périphérique extérieur spécifique.

4. Elément d'affichage selon l'une quelconque des revendications 1,2 ou 3, caractérisé en ce que ladite section déterminée de la garniture d'étanchéité est la section qui s'étend le long des bords marginaux des faces planes desdits premier et second substrats qui sont alignés substantiellement l'un sur l'autre dans une vue en plan dudit élément d'affichage.