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Einige Techniken zum Herstellen von Flüssigkristallanzeigevorrichtungen umfassen ein Kombinieren von zwei Flüssigkristall (LC) - Zellen in Reihe, um ein oder mehr Aspekte der optischen Ausgabe zu verbessern. Eine herkömmliche Technik umfasst zuerst ein Herstellen von zwei LC-Zellen, die jeweils ein LC-Material aufweisen, das zwischen zwei Trägerkomponenten enthalten ist, und ein Einlegen einer Polarisationskomponente zwischen die zwei LC-Zellen.
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WO 2019/086567 beschreibt Techniken zum Kombinieren von LC-Zellen, und die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben an einem Weiterentwickeln dieser Techniken gearbeitet.
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Hier ist ein Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallvorrichtung vorgesehen, das aufweist: Erstellen einer Zellenanordnung mit einem Flüssigkristallmaterial, das direkt zwischen (i) einer Polarisationskomponente mit einem aktiven Film und nicht mehr als einem Trägerfilm und (ii) einer ersten Steuerkomponente mit einem Stapel von Schichten, der eine elektrische Steuerschaltungen definiert, enthalten ist; und Aufnehmen eines weiteren Flüssigkristallmaterials direkt zwischen der Polarisationskomponente der Anordnung und einer anderen Steuerkomponente, die einen anderen Stapel von Schichten enthält, der eine elektrische Steuerschaltung definiert.
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Gemäß einer Ausführungsform weist der aktive Film einen dichroitischen dotierten Polymerfilm auf, der vom Trägerfilm getragen wird.
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Gemäß einer Ausführungsform weist der aktive Film das Erzeugnis eines Streckens eines mit Jodnadeln beschichteten Polymerfilms auf.
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Hier ist auch eine Vorrichtung vorgesehen, die aufweist: ein Flüssigkristallmaterial, das direkt zwischen (i) einer ersten Steuerkomponente, die einen Stapel von Schichten enthält, der eine elektrische Steuerschaltung definiert, und (ii) einer Polarisationskomponente mit einem aktiven Film und nicht mehr als einem Trägerfilm enthalten ist; und ein weiteres Flüssigkristallmaterial, das direkt zwischen der Polarisationskomponente und einer anderen Steuerkomponente, die einen anderen Stapel von Schichten enthält, der eine weitere elektrische Steuerschaltung definiert, enthalten ist.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Polarisationskomponente einen dichroitischen dotierten Polymerfilm auf, der vom Trägerfilm getragen wird.
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Gemäß einer Ausführungsform weist der aktive Film das Erzeugnis eines Streckens eines mit Jodnadeln beschichteten Polymerfilms auf.
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Hier ist auch eine Vorrichtung vorgesehen, die wenigstens zwei Steuerkomponenten aufweist, die miteinander verbunden sind über eine Polarisationskomponente und ein Flüssigkristallmaterial, das zwischen den beiden Steuerkomponenten und der Polarisationskomponente enthalten ist, um zwei Flüssigkristallzellen in optischer Reihe zu erzeugen, wobei jede der zwei Steuerkomponenten eine Anordnung von Gate-Leitungen aufweist, die jeweils in Verbindung mit einer jeweiligen Reihe von Pixelelektroden der jeweiligen Steuerkomponente sind, und wobei jede Gate-Leitung der einen Steuerkomponente und die entsprechende Gate-Leitung der anderen Steuerkomponente mit einem jeweiligen Anschluss einer Anordnung von Anschlüssen an einer der zwei Steuerkomponenten verbunden sind.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die entsprechenden Gate-Leitungen der beiden Steuerkomponenten in elektrischer Reihenschaltung mit dem jeweiligen Anschluss der Anordnung von Anschlüssen an einer der zwei Steuerkomponenten verbunden.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die entsprechenden Gate-Leitungen der zwei Steuerkomponenten außerhalb eines Randes eines aktiven Bereichs der Steuerkomponenten verbunden und ist die Anordnung von Anschlüssen außerhalb eines gegenüberliegenden Randes des aktiven Bereichs angeordnet.
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Hier ist auch eine Vorrichtung vorgesehen, die wenigstens zwei Steuerkomponenten aufweist, die miteinander verbunden sind über eine Polarisationskomponente und ein Flüssigkristallmaterial, das zwischen den zwei Steuerkomponenten und der Polarisationskomponente enthalten ist, um zwei Flüssigkristallzellen in optischer Reihe zu erzeugen, wobei jede der zwei Steuerkomponenten eine Anordnung von Source-Leitungen aufweist, die jeweils in Verbindung mit einer jeweiligen Spalte von Pixelelektroden der jeweiligen Steuerkomponente sind, und wobei die Source-Leitungen beider Steuerkomponenten an einer Anordnung von Anschlüssen an einer der zwei Steuerkomponenten enden.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die Source-Leitungen einer ersten Steuerkomponente der zwei Steuerkomponenten elektrisch mit Routing-Leitungen an einer zweiten Steuerkomponente der zwei Steuerkomponenten in einer Region verbunden, in der die Source-Leitungen der zweiten Steuerkomponente mit den Routing-Leitungen der zweiten Steuerkomponente durchsetzt sind.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner eine gemusterte Isolatorschicht in der Region auf, in der die Source-Leitungen der zweiten Steuerkomponente mit den Routing-Leitungen der zweiten Steuerkomponente durchsetzt sind, wobei die gemusterte Isolatorschicht Fenster in den Regionen der Routing-Leitungen definiert, und wobei die Source-Leitungen der ersten Steuerkomponente über die Fenster mit den Routing-Leitungen der zweiten Steuerkomponente verbunden sind.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen nur beispielhaft im Detail beschrieben. Darin zeigen:
- 1 die Fertigung einer ersten Zelle einer Doppelzellenvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 2 die erste Zelle von 1 nach der Fertigung;
- 3 die Herstellung der ersten Zelle von 2 für die Fertigung einer zweiten Zelle;
- 4 die Fertigung der zweiten Zelle einer Doppelzellenvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 5 die zweite Zelle von 4 nach der Fertigung;
- 6 ein Beispiel des Anordnens der Adressierschaltung für die zwei Zellen außerhalb des aktiven Bereichs;
- 7 ein Beispiel einer Technik zum Ansteuern der Gate-Leitungen beider Zellen über Anschlüsse an einer der zwei Zellen;
- 8 ein Beispiel einer Technik zum Ansteuern der Source-Leitungen beider Zellen über Anschlüsse an einer der zwei Zellen;
- 9 Beispiele einer Technik zum Verbinden von Adressierleitern an einer Zelle mit Adressierleitern an der anderen Zelle; und
- 10 ein Beispiel des Ausgestaltens der Pixelelektroden der zwei Zellen.
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Techniken der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend für das Beispiel der Herstellung einer Doppelzelle mit zwei organischen Flüssigkristallanzeige (OLCD) - Zellen beschrieben. Eine OLCD-Zelle weist eine organische Transistorvorrichtung (beispielsweise eine organische Dünnfilmtransistor (OTFT) - Vorrichtung) für die Steuerkomponente auf. Ein OTFT ist durch einen organischen Halbleiterkanal gekennzeichnet.
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Techniken der vorliegenden Erfindung sind auch auf andere Arten von LC-Anzeigevorrichtungen und auch auf Nicht-Anzeigevorrichtungen wie beispielsweise adaptive Linsen anwendbar.
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Techniken der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend für das Beispiel einer Doppelzelle beschrieben, die nur ein einzelnes Farbfilter-Array CFA aufweist, aber die Techniken sind zum Beispiel auch auf Doppelzellen mit zwei CFAs (eines in jeder Steuerkomponenten-Halbzelle) und monochromatische Vorrichtungen ohne CFA anwendbar.
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Techniken der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend für das Beispiel einer Doppelzelle unter Verwendung von flexiblen Kunststoffträgerfilmen als die Trägersubstrate für die zwei Steuerkomponenten-Halbzellen beschrieben, aber die Techniken sind auch auf Doppelzellen unter Verwendung von steifen Glasplatten für die Trägersubstrate einer oder beider der zwei Steuerkomponenten-Halbzellen anwendbar.
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Techniken der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend für das Beispiel des Herstellens einer einzelnen Doppelzellenvorrichtung beschrieben, aber die Techniken sind auch auf eine Massenproduktionstechnik anwendbar, die ein Bilden von mehreren Doppelzellenvorrichtungen aus großflächigen Ausgangsmaterialien (großflächigen Kunststoffträgerscheiben, großflächigen Polarisationskomponenten, etc.) beinhaltet und eine Tätigkeit zum Vereinzeln der einzelnen Vorrichtungen aus den verarbeiteten großflächigen Materialien enthält.
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Bezugnehmend auf 1 wird eine Steuerkomponenten-Halbzelle einer ersten Zelle aus einem Trägersubstrat 2 konstruiert. In diesem Beispiel weist das Trägersubstrat einen Kunststoffträgerfilm wie beispielsweise einen Cellulosetriacetat TAC - Film von weniger als etwa 100 Mikrometer Dicke (z.B. 40 Mikrometer oder 60 Mikrometer Dicke) auf. Der Kunststoffträgerfilm 2 wird während der nachfolgend aufgeführt Bearbeitung des Kunststoffträgerfilms 2 vorübergehend an einen relativ steifen (z. B. Glas-) Träger (nicht dargestellt) geklebt.
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Gemusterte Schichten aus schwarzem Matrixmaterial und Farbfiltermaterial werden in situ auf dem Trägersubstrat 2 gebildet, um ein Farbfilter-Array (CFA) 4 mit einer Anordnung von Farbfiltern in einer schwarzen Matrix zu definieren, wobei jeder Farbfilter in der fertigen Zelle mit einer jeweiligen Pixelelektrode 130 der Steuerkomponenten-Halbzelle verbunden ist.
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Ein Stapel 6 aus Leiter-, Halbleiter- und Isolatorschichten wird danach in situ auf dem Trägersubstrat (über dem CFA 4) gebildet, um eine Anordnung von Pixelelektroden und eine elektrische Schaltung zum unabhängigen Adressieren jeder Pixelelektrode über Leiter außerhalb des aktiven Anzeigebereichs zu definieren. In diesem Beispiel weist die elektrische Schaltung eine aktive Matrixschaltung auf. Der Stapel 6 definiert eine Anordnung von jeweiligen Dünnfilmtransistoren (TFTs), die jeweils in Verbindung mit einer jeweiligen Pixelelektrode 130 sind. Der Stapel 6 definiert: eine Anordnung von Source-Leitern, die jeweils die Source-Elektrode für eine jeweilige Reihe von TFTs / Pixelelektroden bereitstellen und sich jeweils aus dem aktiven Anzeigebereich AA heraus erstrecken; und eine Anordnung von Gate-Leitern, die jeweils die Gate-Elektrode für eine jeweilige Spalte von TFTs / Pixelelektroden bereitstellen und sich jeweils aus dem aktiven Anzeigebereich AA heraus erstrecken. Die Begriffe „Reihe“ und „Spalte“ bedeuten einfach ein Paar von im Wesentlichen orthogonalen Richtungen in der Ebene der Zelle.
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Eine Anordnung von Abstandshalterstrukturen 14 wird in situ auf dem Trägersubstrat 2 (über dem Stapel 6) gebildet, und danach wird eine LC-Ausrichtungsschicht 16 in situ auf dem Trägersubstrat 2 über zumindest dem gesamten aktiven Bereich AA gebildet. In diesem Beispiel werden die Abstandshalterstrukturen 14 durch Bilden einer Schicht aus Abstandshalterstrukturmaterial in situ auf dem Trägersubstrat und Mustern der Schicht aus Abstandshalterstrukturmaterial in situ auf dem Trägersubstrat durch eine photolithographische Technik erzeugt. In diesem Beispiel wird ein geordnetes Muster von integralen Abstandshalterstrukturen 14 verwendet, aber solche integralen Abstandshalterstrukturen können auch durch ein Streuen (auf einer der Halbzellen, vorzugsweise der Gegenhalbzelle) von vorgefertigten Abstandshaltern wie beispielsweise Abstandskügelchen/kugeln/fasern ersetzt oder in Kombination damit verwendet werden. Die LC-Ausrichtungsschicht 16 wird in situ auf dem Trägersubstrat 2 durch eine Flüssigkeitsablagerungstechnik wie beispielsweise Spin-Coating gefolgt von einer bestrahlenden (oder mechanischen Reibe-) Technik gebildet, um eine LC-Ausrichtungsfläche zu erzeugen.
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Die Gegenhalbzelle dieser ersten Zelle weist eine Polarisationskomponente mit einem aktiven Film 22 und nur einem einzigen Film 20, dessen Primärfunktion darin besteht, strukturelle Unterstützung zu schaffen, auf. Bezugnehmend auf 1 beginnt die Herstellung der Gegenhalbzellenkomponente von einer vorgefertigten Polarisationskomponente, die einen Kunststoffträgerfilm 20 aufweist, der den aktiven Film 22 des Polarisators trägt. Der aktive Film des Polarisators weist einen gestreckten Polyvinylalkohol (PVA) - Film 22 auf, der (vor dem Strecken) mit Jodkristallnadeln beschichtet ist. Die PVA-Polymerketten sind im Wesentlichen unidirektional ausgerichtet, und die Jodnadeln sind im Wesentlichen parallel zu den PVA-Polymerketten ausgerichtet. Der Kunststoffträgerfilm 20 der Polarisationskomponente ist vorübergehend an einen relativ steifen (z.B. Glas-) Träger geklebt (nicht dargestellt), der die Polarisationskomponente während der nachfolgend aufgeführten Bearbeitung der Polarisationskomponente trägt. Ein Schutzfilm (nicht dargestellt) wird von der Seite der Polarisationskomponente gegenüber dem Kunststoffträgerfilm 20 abgezogen, um den PVA/lod-Aktivfilm 22 freizusetzen.
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Eine LC-Ausrichtungsschicht 26 wird in situ auf dem Kunststoffträgerfilm 20 über dem aktiven Film 22 entweder (a) direkt auf der freigesetzten Oberfläche des aktiven Films 22, falls ein Lösungsmittel für die In-situ-Bildung der LC-Ausrichtungsschicht 26 verwendet wird, das mit dem aktiven Film 22 chemisch kompatibel ist, oder (b) über eine vernetzte Polymerschicht, die in situ auf dem aktiven Film 22 aus einer Lösung in einem chemisch kompatiblen Lösungsmittel gebildet ist, gebildet. Es wurde durch einen Versuch herausgefunden, dass (i) der aktive Film 22 selbst nach Freisetzung zu manchen Lösungsmitteln im Wesentlichen unbeschädigt bleibt und gute Polarisationsfiltereigenschaften behält (wie durch Bestehen der geringen Durchlässigkeit von unpolarisiertem Licht durch eine Kombination der verarbeiteten Polarisationskomponente unter Test und einer anderen unverarbeiteten Polarisationskomponente, die 90 Grad zu der verarbeiteten Polarisationskomponente unter Test orientiert ist, ermittelt) und (ii) eine vernetzte Polymerschicht 24, die in situ auf dem aktiven Film 22 durch eine flüssige Verarbeitung aus einer Lösung in einem solchen chemisch kompatiblen Lösungsmittel gebildet wird, eine Beschädigung und eine wesentliche Verschlechterung der Polarisationsfiltereigenschaften des aktiven Films 22 während der nachfolgenden Bearbeitung unter Verwendung von chemisch inkompatiblen Lösungsmitteln (z.B. Wasser), die ansonsten den aktiven Film 22 ohne die vernetzte Polymerschicht 24 beschädigen würden, verhindern kann.
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In diesem Beispiel wird ein Tropfen einer Lösung eines vernetzbaren Materials in dem Lösungsmittel Propylenglycolmethyletheracetat (PGMEA) in Kontakt mit der freigesetzten Oberfläche des aktiven Films 22 abgeschieden und durch z.B. Spin-Coating in einen dünnen Film auf der freigesetzten Oberfläche des aktiven Films 22 geformt. In diesem Beispiel weist das vernetzbare Material ein Negativ-Photoresist-Material, das als SU-8 bekannt ist und Bisphenol-A-Novolac-Epoxid und einen Photosäuregenerator aufweist, auf. Nach dem Spin-Coating wird das Werkstück den folgenden Schritten unterworfen: Weich-Härten bei etwa 70°C für etwa 10 Minuten, um das meiste des Lösungsmittels aus dem SU-8-Film zu entfernen; UV-Härten, um ein Vernetzen des SU-8 zu bewirken; End-Härten bei etwa 70°C für etwa 60 Minuten; und 12 Stunden Ruhen.
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Die LC-Ausrichtungsschicht 26 wird in situ auf dem Kunststoffträgerfilm 20 über der vernetzten Polymerschicht 24 durch eine Flüssigkeitsablagerungstechnik wie beispielsweise Flexodruck, gefolgt von einer bestrahlenden (oder mechanischen Reibe-) Technik gebildet, um eine LC-Ausrichtungsfläche zu erzeugen. Flexodruck ist gut geeignet, eine Ausrichtungsschicht nur in gewünschten Bereichen (wenigstens dem aktiven Bereich AA und nicht in der Region von elektrischen Kontakten außerhalb des aktiven Bereichs AA) zu bilden, ohne dass ein anschließender Musterungsvorgang wie beispielsweise Ätzen erforderlich ist. In der fertigen Zelle steuert diese LC-Ausrichtungsfläche und die gegenüberliegende LC-Ausrichtungsfläche, die durch die LC-Ausrichtungsschicht 16 der Steuerkomponentenhalbzelle vorgesehen ist, die Orientierung (und damit ein oder mehr optische Eigenschaften) des LC-Materials 18 in jedem Pixelbereich in Abwesenheit eines übergeordneten elektrischen Feldes, das durch eine elektrische Potentialdifferenz zwischen der jeweiligen Pixelelektrode und einer gemeinsamen Gegenelektrode (die in diesem Beispiel Teil derselben Halbzelle wie die Pixelelektroden ist) erzeugt wird.
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Ein oder mehr Tropfen des LC-Materials 18 werden auf die Flüssigkristall-Ausrichtungsfläche einer der Halbzellen in dem aktiven Anzeigebereich AA der Zelle vorverteilt. Die beiden Halbzellen werden unter Vakuum zusammengedrückt, um die ein oder mehr Tropfen aus LC-Material zwischen den LC-Ausrichtungsflächen 16, 26 über wenigstens den aktiven Bereich AA zu verteilen. Die Druckkraft wird allmählich erhöht, bis eine Messung anzeigt, dass die Kraft einen finalen Druckkraftwert erreicht hat, der durch Berechnung und/oder Experiment bestimmt wurde, um die notwendige Dicke des LC-Materials im aktiven Bereich AA zu erzielen. Nach Freigeben der äußeren Druckkraft wird die Anordnung von der Zellanordnungsapparatur zu einer Versiegelungsmittelhärtungsapparatur bewegt, wo ein flüssiges Versiegelungsmittel (nicht dargestellt), das auf eine oder beide Halbzellen (vor dem Drücken) vorverteilt ist, gehärtet wird (bestrahlendes (z.B. UV) Härten und/oder thermisches Härten). Die Überführung der zusammengesetzten Zelle von der Zellanordnungsapparatur zur Versiegelungsmittelhärtungsapparatur erfolgt ausreichend schnell, damit die inhärente Klebrigkeit des ungehärteten Versiegelungsmittels und die Kapillarkraft des LC-Materials verhindern, dass die Zelle auseinanderfällt.
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Ohne auch den steifen Träger (nicht dargestellt) freizusetzen, der am Kunststoffträgerfilm 2 der Steuerkomponentenhalbzelle haftet, wird der relativ steife Träger (nicht dargestellt), der vorübergehend an dem den aktiven Film
22 der Polarisationskomponente tragenden Kunststoffträgerfilm
20 geklebt ist, dann gemäß einer in
WO 2017/194672 und
WO 2019/086567 , deren gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme einbezogen wird, beschriebenen Technik vom Kunststoffträgerfilm
22 gelöst.
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Bezugnehmend auf 3 wird dann eine LC-Ausrichtungsschicht 28 in situ auf der freigesetzten Oberfläche des Kunststoffträgerfilms 20 der Polarisationskomponente der zusammengebauten ersten Zelle gebildet. Die LC-Ausrichtungsschicht 28 wird in situ auf dem Kunststoffträgerfilm 20 durch eine Flüssigkeitsablagerungstechnik wie beispielsweise Spin-Coating, gefolgt von einer bestrahlenden (oder mechanischen Reibe-) Technik gebildet, um eine LC-Ausrichtungsfläche zu erzeugen. Weitere Funktionsschichten können in situ auf dem Kunststoffträgerfilm 20 der Polarisationskomponente gebildet werden, wie beispielsweise ein oder mehr gemusterte Schichten mit geringer Weißlichtdurchlässigkeit (z.B. eine gemusterte Metallschicht) zwischen dem Kunststoffträgerfilm 20 und der LC-Ausrichtungsschicht 28, um die TFTs der nachfolgend aufgeführten zweiten Steuerkomponente abzuschirmen.
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Bezugnehmend auf 4 wird die resultierende zusammengebaute LC-Zelle mit der LC-Ausrichtungsschicht 28 als die Halbzelle für den Zusammenbau einer zweiten LC-Zelle verwendet.
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Eine Steuerkomponenten-Halbzelle der zweiten LC-Zelle ist aus einem Trägersubstrat 30 aufgebaut. In diesem Beispiel weist das Trägersubstrat 30 der zweiten LC-Zelle ebenfalls einen Kunststoffträgerfilm wie beispielsweise einen Cellulosetriacetat TAC - Film von weniger als 100 Mikrometer Dicke (z.B. 40 Mikrometer oder 60 Mikrometer Dicke) auf. Der Kunststoffträgerfilm 30 wird während der nachfolgend aufgeführten Bearbeitung des Kunststoffträgerfilms 30 vorübergehend an einen relativ steifen (z.B. Glas-) Träger (nicht dargestellt) geklebt.
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Ein Stapel 32 aus Leiter-, Halbleiter- und Isolatorschichten wird in situ auf dem Trägersubstrat 30 gebildet, um eine Anordnung von Pixelelektroden und eine elektrische Schaltung zum unabhängigen Adressieren jeder Pixelelektrode über Leiter außerhalb des aktiven Anzeigebereichs AA zu definieren. In diesem Beispiel weist die elektrische Schaltung eine aktive Matrixschaltung auf. Der Stapel 32 definiert eine Anordnung von jeweiligen Dünnfilmtransistoren (TFTs), die jeweils mit einer jeweiligen Pixelelektrode 132 verbunden sind. Der Stapel 32 definiert: eine Anordnung von Source-Leitern, die jeweils die Source-Elektrode für eine jeweilige Reihe von TFTs / Pixelelektroden bereitstellen und sich jeweils aus dem aktiven Anzeigebereich AA heraus erstrecken; und eine Anordnung von Gate-Leitern, die jeweils die Gate-Elektrode für eine jeweilige Spalte von TFTs / Pixelelektroden bereitstellen und sich jeweils aus dem aktiven Anzeigebereich AA heraus erstrecken. Wieder bedeuten die Begriffe „Reihe“ und „Spalte“ einfach ein Paar von im Wesentlichen orthogonalen Richtungen in der Ebene der Zelle.
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Eine Anordnung von Abstandshalterstrukturen 38 wird in situ auf dem Trägersubstrat 30 (über dem Stapel 32) gebildet, und danach wird eine LC-Ausrichtungsschicht 40 in situ auf dem Trägersubstrat 30 über zumindest den gesamten aktiven Bereich AA gebildet. In diesem Beispiel werden die Abstandshalterstrukturen 38 durch Bilden einer Schicht aus Abstandshalterstrukturmaterial in situ auf dem Trägersubstrat 30 und Mustern der Schicht aus Abstandshalterstrukturmaterial in situ auf dem Trägersubstrat durch eine photolithographische Technik erzeugt. Ein geordnetes Muster von integralen Abstandshalterstrukturen 38 wird in diesem Beispiel verwendet, aber solche integralen Abstandshalterstrukturen können auch durch ein Streuen von vorgefertigten Abstandshaltern wie beispielsweise Abstandskügelchen/kugeln/fasern ersetzt oder in Kombination damit verwendet werden. Die LC-Ausrichtungsschicht 40 wird in situ auf dem Trägersubstrat 30 durch eine Flüssigkeitsablagerungstechnik wie zum Beispiel Flexodruck, gefolgt von einer bestrahlenden (oder mechanischen Reibe-) Technik gebildet, um eine LC-Ausrichtungsfläche zu erzeugen.
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Ein oder mehr Tropfen des LC-Materials 36 werden auf die Flüssigkristall-Ausrichtungsfläche 40 der Steuerkomponenten-Halbzelle in dem aktiven Anzeigebereich AA der Zelle über wenigstens dem aktiven Bereich AA abgegeben; und die erste LC-Zelle (= Gegenkomponenten-Halbzelle der zweiten LC-Zelle) und die Steuerkomponentenhalbzelle der zweiten LC-Zelle werden unter Vakuum zusammengedrückt, um so die ein oder mehr Tropfen des LC-Materials 36 zwischen den LC-Ausrichtungsflächen 28, 40 über wenigstens den aktiven Bereich AA zu verteilen. Die Druckkraft wird allmählich erhöht, bis eine Messung anzeigt, dass die Kraft einen finalen Druckkraftwert erreicht hat, der durch Berechnung und/oder Experiment bestimmt wurde, um die notwendige Dicke des LC-Materials im aktiven Bereich AA zu erzielen. Nach Freigeben der äußeren Druckkraft wird die zusammengebaute Zelle von der Zellanordnungsapparatur zu einer Versiegelungsmittelhärtungsapparatur überführt, wo ein flüssiges Versiegelungsmittel (nicht dargestellt), das auf eine oder beide Halbzellen (vor dem Drücken) vor-abgegeben ist, gehärtet wird (bestrahlendes (z.B. UV) Härten und/oder thermisches Härten). Wieder erfolgt die Überführung der zusammengebauten Zelle von der Zellanordnungsapparatur zur Versiegelungsmittelhärtungsapparatur ausreichend schnell, damit die inhärente Klebrigkeit des ungehärteten Versiegelungsmittels und die Kapillarkraft des LC-Materials verhindern, dass die Zelle auseinanderfällt.
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Nach dem Zusammenbau der zweiten Zelle werden die oben aufgeführten steifen Träger (nicht dargestellt) dann gemäß einer in
WO 2017/194672 und
WO 2019/086567 , deren gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme einbezogen wird, beschriebenen Technik von den äußeren Kunststoffträgerfilmen 2,
30 gelöst.
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Diese Technik des Verwendens einer Polarisationskomponente, die nur einen einzigen Trägerfilm für die gemeinsame Gegenkomponente beider LC-Zellen der Doppelzelle enthält, ermöglicht ferner ein Vergrößern des Bereichs von Betrachtungswinkeln, über die eine Bildverzerrung (z. B. Helligkeitsverzerrung und/oder Farbverzerrung) nicht beobachtet wird.
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Ein Ausführungsbeispiel einer Technik gemäß der vorliegenden Erfindung ist oben für das Beispiel einer PVA/lod-Polarisationskomponente beschrieben, aber die Technik ist auch anwendbar z.B. auf die Verwendung von anderen Arten von Polarisationskomponenten wie beispielsweise eine Polarisationskomponente mit einem aktiven Film, der ein Metallmuster (Drahtgitter) aufweist, das in situ auf einem einzelnen Trägerfilm ohne zusätzlichen Trägerfilm gebildet ist.
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Nachfolgend werden weitere Techniken beschrieben, die in Kombination mit der oben beschriebenen Technik verwendet werden können oder unabhängig von der oben beschriebenen Technik verwendet werden können.
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In einem Beispiel sind die zwei LC-Zellen ausgestaltet, um von jeweiligen Source/Gate-Treibern über jeweilige Source-Leiteranschlüsse 12a, 12b und jeweilige Gate-Leiteranschlüsse 10a, 10b außerhalb des aktiven Bereichs AA angesteuert zu werden. Bezugnehmend auf 6 sind die Steuerkomponenten-Halbzellen und die Polarisationskomponente so ausgestaltet, dass in der fertigen Doppelzelle die Source-Leiteranschlüsse 10a, 10b und die Gate-Leiteranschlüsse 12a, 12b jeder Steuerkomponenten-Halbzelle nicht von der anderen Steuerkomponenten-Halbzelle oder der Polarisationskomponente bedeckt sind.
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In einem anderen Beispiel haben beide Steuerkomponenten-Halbzellen die gleiche Anzahl von Gate-Leitern und die Gate-Leiter beider Steuerkomponenten-Halbzellen werden über Gate-Leiteranschlüsse an einer der zwei Steuerkomponenten-Halbzellen gemeinsam angesteuert. 7 zeigt eine beispielhafte Technik zum elektrischen Verbinden jedes Gate-Leitungsleiters einer Steuerkomponenten-Halbzelle mit dem jeweiligen Gate-Leitungsleiter der anderen Steuerkomponenten-Halbzelle. Die Gate-Leitungen 50 von z.B. der Steuerkomponenten-Halbzelle mit dem CFA 4 (nachfolgend als die CFA-Steuerkomponente bezeichnet) verlaufen von den Gate-Leiteranschlüssen an einem Rand der Halbzelle über den aktiven Bereich AA und enden an Stellen jenseits des oben aufgeführten Versiegelungsmittels 60 an einem gegenüberliegenden Rand der Halbzelle. Diese Endteile 54 der Gate-Leitungen 50 am gegenüberliegenden Rand der Halbzelle sind so ausgebildet, dass sie einen elektrischen Kontakt zwischen den Gate-Leitungen 50 und den Gate-Leitungen 52 der anderen Steuerkomponenten-Halbzelle über einen anisotropen Leiterfilm (ACF) 58a, 58b ermöglichen. Genauer gesagt sind die Endteile 54 der Gate-Leitungen 50 so ausgebildet, dass sie eine größere Breite als die Teile der Gate-Leitungen 52 im aktiven Bereich haben; und die Gate-Leitungen 50 enden in unterschiedlichen Abständen relativ zum Rand des aktiven Bereichs AA, um ein Vergrößern der Breite der Endteile 54 ohne ein Erzeugen von Kurzschlüssen zwischen benachbarten Gate-Leitungen 50 zu ermöglichen. Im Beispiel von 7 enden die ungeradzahligen Gate-Leitungen 50 und die geradzahligen Gate-Leitungen 50 an unterschiedlichen Abständen vom Rand des aktiven Bereichs AA, wie in der versetzten Weise in 7 dargestellt. Die Gate-Leitungen 52 der anderen Steuerkomponenten-Halbzelle sind ähnlich ausgebildet, um die Endteile 56 dieser Gate-Leitungen 52 mit den Endteilen 54 der Gate-Leitungen 50 der CFA-Steuerkomponenten-Halbzelle über einen von zwei ACFs 58a, 58b, die in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu den Gate-Leitungen 50, 52 verlaufen, zu verbinden.
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Alternativ oder zusätzlich werden die Source-Leiterleitungen beider Steuerkomponenten-Halbzellen über Source-Leiteranschlüsse an einer der zwei Steuerkomponenten-Halbzellen gemeinsam angesteuert. Bezugnehmend auf die 8 und 10 ist in diesem Beispiel die Gesamtzahl der Source-Leiterleitungen zwischen den zwei Steuerkomponenten-Halbzellen unterschiedlich. Das CFA 4 definiert eine Anordnung von Gruppen von roten, grünen und blauen (RGB) Filtern, wobei jeder Filter im Wesentlichen zu einer jeweiligen Pixelelektrode 130 der Pixelelektrodenanordnung der CFA-Steuerkomponenten-Halbzelle ausgerichtet ist. Im Gegensatz dazu enthält die andere Steuerkomponenten-Halbzelle (im Folgenden als die monochromatische (BW) Steuerkomponenten-Halbzelle bezeichnet) keine Farbfilter und enthält die Pixelelektrodenanordnung eine Anordnung von relativ großflächigen Pixelelektroden, die jeweils im Wesentlichen zu einer jeweiligen Gruppe von drei RGB-Pixelelektroden der CFA-Steuerkomponenten-Halbzelle ausgerichtet sind. Dementsprechend ist die Anzahl der Source-Leiterleitungen der CFA-Steuerkomponenten-Halbzelle dreifach wie jene der BW-Steuerkomponenten-Halbzelle. Bezugnehmend auf 8 enthält ein Teil der Source-Leiter-Adressierschaltung der CFA-Steuerkomponenten-Halbzelle zwischen den Source-Leiteranschlüssen der CFA-Steuerkomponenten-Halbzelle und dem aktiven Bereich (i) nahe Abschnitte der Source-Leiterleitungen 60 (R, G und B in 8) für die TFTs der CFA-Steuerkomponenten-Halbzelle und (ii) Routing-Leiterleitungen 62 (L in 8) zur Verbindung mit den Source-Leiterleitungen für die TFTs der BW-Steuerkomponenten-Halbzelle, wobei die Routing-Leiterleitungen 62 mit den Source-Leiterleitungen (R, G und B in 8) für die TFTs der CFA-Steuerkomponenten-Halbzelle durchsetzt sind. Die Routing-Leiterleitungen L 62 enden vor dem Ort des oben aufgeführten Versiegelungsmittels um den aktiven Bereich AA, wohingegen die Source-Leiterleitungen R, G und B 60 für die TFTs der CFA-Steuerkomponente über den aktiven Bereich AA weiterlaufen. Dieser Teil der Adressierschaltung zwischen den Source-Leiteranschlüssen der CFA-Steuerkomponenten-Halbzelle und dem aktiven Bereich AA ist von einer elektrischen Isolatorschicht 64 bedeckt, die ein Muster hat, das Fenster 66 definiert, die die Routing-Leiterleitungen L 62 für die TFTs der BW-Steuerkomponenten-Halbzelle selektiv freilegen. Jede Routing-Leiterleitung 62 macht einen elektrischen Kontakt mit einer jeweiligen Source-Leiterleitung auf der BW-Steuerkomponente über ein jeweiliges Fenster 66 und einen ACF-Film 64, der in diesem Bereich über alle Leiterleitungen 60, 62 (über die Isolatorschicht 64 im Fall der Source-Leiterleitungen 60 für die CFA-Steuerkomponenten-Halbzelle) in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Richtung der Leiterleitungen in diesem Bereich verläuft.
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Die Verwendung von Kunststoffträgerfilmen für die Trägersubstrate 2, 30 der Steuerkomponenten-Halbzellen erleichtert die in 7 und 8 veranschaulichten Techniken. Falls erforderlich, kann einer der zwei Kunststoffträgerfilme außerhalb des aktiven Bereichs AA zum anderen der zwei Kunststoffträgerfilme hin gebogen (abgelippt) werden, um die Verwendung von leitfähige Partikel aufweisendem ACF 70 mit einem Durchmesser ausreichend klein für den Zwischenraum der miteinander zu verbindenden Leiteranordnungen zu ermöglichen. 9 zeigt ein Beispiel ohne eine solche Biegung (oben) und ein Beispiel mit einem Biegen der BW-Steuerkomponenten-Halbzelle in einer Region 72 zwischen dem aktiven Bereich AA und den miteinander zu verbindenden Leiteranordnungen.
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Wie oben erwähnt, wurden Beispiele von Techniken gemäß der vorliegenden Erfindung oben im Detail unter Bezug auf spezielle Prozessdetails beschrieben, aber ist die Technik in der allgemeinen Lehre der vorliegenden Anmeldung weitreichender anwendbar. Zusätzlich und gemäß der allgemeinen Lehre der vorliegenden Erfindung kann eine Technik gemäß der vorliegenden Erfindung oben nicht beschriebene zusätzliche Verfahrensschritte enthalten und/oder manche der oben beschriebenen Verfahrensschritte weglassen.
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Zusätzlich zu den oben explizit erwähnten Modifikationen ist es für einen Fachmann offensichtlich, dass verschiedene weitere Modifikationen des beschriebenen Ausführungsbeispiels im Schutzbereich der Erfindung gemacht werden können.
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Der Anmelder offenbart hierbei jedes einzelne hierin beschriebene Merkmal isoliert und beliebige Kombinationen von zwei oder mehr solcher Merkmale, soweit diese Merkmale oder Kombinationen basierend auf der vorliegenden Beschreibung als Ganzes im Licht des üblichen Allgemeinwissens eines Fachmanns ausgeführt werden können, unabhängig davon, ob diese Merkmale oder Merkmalskombinationen irgendwelche hier offenbarten Probleme lösen, und ohne Einschränkung des Schutzbereichs der Ansprüche. Der Anmelder weist darauf hin, dass Aspekte der vorliegenden Erfindung aus jedem solchen einzelnen Merkmal oder jeder solchen Merkmalskombination bestehen können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2019/086567 [0002, 0030, 0037]
- WO 2017/194672 [0030, 0037]
