DE112011101898T5

DE112011101898T5 - Montieren einer Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE112011101898T5
Application number: DE112011101898T
Authority: DE
Inventors: William Reeves; Sharjil Siddique; James Watt
Original assignee: Plastic Logic Ltd
Current assignee: Flexenable Ltd Cambridge Gb
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2011-06-03
Publication date: 2013-03-21
Also published as: WO2011151455A1; US20130137333A1; GB2481188B; GB201009402D0; GB2481188A; DE112011101898T8; CN103026290A; CN103026290B; US9223181B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, enthaltend: Zusammenbauen einer Vorderebene, die ein ein Anzeigemedium tragendes erstes flexibles Substrat enthält, und einer Hinterebene, die ein eine Anordnung elektronischer Elemente zum Steuern des Anzeigemediums tragendes zweites flexibles Substrat enthält; und Erzeugen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen ersten und zweiten Leiterelementen auf gegenüberliegenden Flächen bzw. Oberflächen der Vorderebene und Hinterebene, indem eine elektrisch leitende Struktur in Sandwichbauweise zwischen der Vorderebene und Hinterebene in der Region des ersten und zweiten Leiterelements angeordnet wird, wobei die leitende Struktur wenigstens flexibler ist als die am Wenigsten flexible von Vorderebene und Hinterebene.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Montieren zweier planarer bzw. ebener Komponenten einer Anzeigevorrichtung. In einer Ausführungsform bezieht sie sich auf das Montieren vorderer und hinterer Ebenen bzw. von Vorder- und Hinterebenen einer Anzeigevorrichtung, die eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Vorder- und Hinterebene benötigt.
Die Herstellung einer Anzeigevorrichtung kann die Montage einer Vorderebene, die das Anzeigemedium enthält, und einer Hinterebene bzw. Rückebene, die eine Anordnung von Dünnfilmtransistoren zum Steuern das Anzeigemediums enthält, enthalten. Die Vorderebene wird im Allgemeinen auch ein Leiterelement bzw. leitendes Element enthalten, an das eine Antriebsspannung über die Hinterebene angelegt werden muss. Obwohl diese Art von Technik ein hartes und abnutzungsresistentes leitendes Gelenk erzeugen kann, haben die Erfinder herausgefunden, dass Anzeigevorrichtungen, in denen die Hinterebene und Vorderebene aus Organpolymeren-(Plastik-)Substraten hergestellt sind, einen Verlust an Antriebsspannung für das Vorderebenenleiterelement erleiden können, wenn sie unter Verwendung dieser Technik hergestellt werden.
Es ist eine Zielsetzung der vorliegenden Erfindung, eine Technik bereitzustellen, bei der derartige Verluste an Antriebsspannung besser vermieden werden können.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren bereit, das enthält: Zusammenbauen einer Vorderebene, die ein erstes flexibles Substrat, das ein Anzeigemedium trägt, und eine Hinterebene, die ein zweites flexibles Substrat, das eine Anordnung elektronischer Elemente zum Steuern des Anzeigemediums trägt, enthält; und Erzeugen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen ersten und zweiten Leiterelementen auf gegenüberliegenden Flächen bzw. Außenflächen der Vorderebene und Hinterebene durch beidseitiges Umgeben bzw. sandwichartiges Einfügen der elektrisch leitenden Struktur zwischen der Vorderebene und Hinterebene in der Region der ersten und zweiten Leiterelemente, wobei die leitende Struktur wenigstens flexibler ist als die am Wenigsten flexible von Vorderebene und Hinterebene.
In einer Ausführungsform enthält die elektrisch leitende Struktur eine elektrisch leitende Trägerstruktur bzw. Stützstruktur, bei der elektrisch leitender Klebstoff auf die gegenüberliegenden Flächen der Struktur aufgetragen ist.
In einer Ausführungsform enthält die elektrisch leitende Struktur eine metallische Ebene bzw. planare Struktur.
In einer Ausführungsform ist die elektrisch leitende Struktur eine leitende Folie oder ein leitender Bogen bzw. ein leitendes Blatt.
In einer Ausführungsform enthält die elektrisch leitende Struktur Klebstoff mit darin eingebetteten metallischen Fasern oder Partikeln.
In einer Ausführungsform ist der Klebstoff ein druckempfindlicher Klebstoff.
In einer Ausführungsform enthält die Anordnung elektronischer Elemente ein organisches Halbleitermaterial.
In einer Ausführungsform ist die leitende Struktur flexibler als die Hinterebene.
In einer Ausführungsform enthalten das erste und zweite flexible Substrat organische Polymersubstrate.
In einer Ausführungsform wird das sandwichartige Anordnen der elektrisch leitenden Struktur zwischen der Vorderebene und der Hinterebene in der Region der ersten und zweiten Leiterelemente ausgeführt, wobei das zweite flexible Substrat einen Teil eines Bogens aus flexiblem Substratmaterial bildet, das in anderen Regionen verarbeitet worden ist, um zusätzliche Hinterebenen zu bilden.
Die vorliegende Erfindung stellt auch eine Anzeigevorrichtung bereit: Enthaltend eine Anordnung aus einer Vorderebene, die ein ein Anzeigemedium tragendes erstes flexibles Substrat enthält, und einer Hinterebene, die ein eine Anordnung aus elektronischen Elementen zum Steuern des Anzeigemediums tragendes zweites flexibles Substrat enthält; und ferner enthaltend eine elektrisch leitende Struktur, die sandwichartig zwischen der Vorderebene und Hinterebene angeordnet ist, um eine elektrisch leitende Verbindung zwischen ersten und zweiten Leiterelementen auf entgegengesetzten bzw. gegenüberliegenden Flächen bzw. Oberflächen der Vorderebene und Hinterebene zu erzeugen; wobei die Leiterstruktur wenigstens flexibler ist als die am Wenigsten flexible von Vorderebene und Hinterebene.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden detailliert lediglich beispielhaft unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 eine Technik zum Montieren von Vorder- und Hinterebenen einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, die ein Einsetzen flexibler Leiterstrukturen oder einer flexiblen Leiterstruktur zwischen der Vorderebene und der Hinterebene enthält; und
2 ferner ein Beispiel dafür veranschaulicht, wo solch flexible Leiterstrukturen vorgesehen werden sollen.
Unter Bezug auf 1 enthält die Herstellung einer elektrophoretischen Anzeigevorrichtung die Montage einer Hinterebene 2 und einer Vorderebene 1. Die Vorderebene 1 enthält ein Mikrokapselelement 6 (das eine Mikrokapselschicht 6a und eine Adhäsionsschicht bzw. Haftschicht bzw. Klebeschicht 6b enthält bzw. einschließt, wobei jede Mikrokapsel Regionen positiv weiß geladenen Pigmente bzw. Farbstoffpartikel und negativ geladenen schwarzen Pigmente bzw. Farbstoffpartikel an ihrer Oberfläche enthält. Ein Bild wird hergestellt in der Anzeige, indem ein Antriebsschaltkreis (unten diskutiert) zum Steuern dafür verwendet wird, welche Mikrokapseln eine weiße Region einem Betrachter präsentieren, und welche Partikel einem Betrachter eine schwarze Region präsentieren. Das Mikrokapselelement 6 wird auf einem transparenten Leiterelement bzw. leitenden Element 5 wie etwa ITO hergestellt, das wiederum auf einem transparenten Plastiksubstrat 4 wie etwa PET gebildet ist. Das Plastik-PET-Substrat enthält eine dünne transparente Schicht aus Indium-Zinn-Oxid (ITO) 5 an der unteren Fläche des PET-Substrats 4, das der Schicht des Mikrokapselements 6 benachbart ist. Diese ITO-Schicht 5 dient als eine Referenzspannungsebene in der Anzeigevorrichtung und ist auch bekannt als gemeinsame Pixelzählerelektrode (COM).
Die Hinterebene 2 hat eine Dicke von ungefähr 188 μ und enthält ein Plastik-PET-Substrat 8, auf dem eine Anordnung von Dünnschichttransistoren (TFTs) getragen wird, die durch metallische leitende Elemente und organische Polymerhalbleiter und dielektrische Materialien definiert wird. Einige der metallischen leitenden Elemente (z. B. Source- bzw. Quell-/Drain- bzw. Senken-Elektroden und Quellverbindungen) zum Anlegen einer Spannung an die Quellelektroden bzw. Sourceelektroden) werden durch eine gemusterte bzw. bemusterte untere Metallschicht 15 definiert. Jeder TFT ist einer jeweiligen Pixelelektrode 9 an der vorderen Fläche bzw. Vorderfläche der Hinterebene 2 zugeordnet.
Im Betrieb werden die TFTs verwendet, um unabhängig voneinander die Spannungen an diesen Pixelelektroden 9 zwischen niedrigen und hohen Spannungen auf jeder Seite der COM-Elektrodenspannung zu schalten, um das gewünschte Bild in der Mikrokapselschicht 6 zu erzeugen. Im Detail kann ein Anzeigepixel, das im Allgemeinen durch die Fläche der jeweiligen Pixelelektrode definiert wird, zwischen schwarz und weiß geschaltet werden, indem die Orientierung der Mikrokapseln für das Anzeigepixel umgekehrt wird, und die Umkehr der Orientierung der Mikrokapseln wird erzielt, indem die Richtung des elektrischen Felds über den Teil der Mikrokapselschicht für das Anzeigepixel geschaltet wird.
Um die COM-Elektrode 5 mit einer Spannung anzutreiben, um die Pixelelektrodenspannungen von niedrigen und hohen Spannungen (z. B. einer Spannung, die niedriger als die COM-Elektrodenspannung ist, und einer Spannung, die höher als die COM-Elektrodenspannung ist) zu schalten, wird die elektrische Verbindung zwischen der COM-Elektrode 5 und dem Leiterelement 10, das als die COM-Kontaktstelle an der Vorderfläche der Hinterbene 2 bezeichnet wird und das Teil der gemusterten unteren Metallschicht 15 ist, erzeugt. In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass eine Stelle bzw. Kontaktstelle, die eine Länge bzw. einen Abschnitt aus einem elektrisch leitenden Haftband bzw. Klebeband 3 enthält, in Sandwichform zwischen einem freigelegten Abschnitt der COM-Elektrode 5 und des Leiterelements 10 an der vorderen Fläche der Hinterebene angeordnet wird. Wo die Vorderebene 1 mit der gesamten Fläche der COM-Elektrode, die durch das Mikrokapselelement 6 bedeckt wird, versehen ist, wird ein Abschnitt von 6 weggekratzt, um eine oder mehr Kanten oder Eckabschnitte der COM-Elektrodenschicht 5 freizulegen. Diese Sandwichanordnung des Klebebandabschnitts 3 wird in dieser Ausführungsform erzielt, indem zuerst der Klebebandabschnitt auf die Oberfläche des freigelegten Abschnitts der COM-Elektrode 5 aufgebracht wird und dann die Vorderebene auf der Hinterebene montiert wird.
Das elektrisch leitende Klebeband 3 enthält ein Kupferband, das auf beiden Seiten mit elektrisch leitendem Adhäsionsmaterial bzw. Haftmaterial bzw. Klebematerial beschichtet ist. Das elektrisch leitende Klebeband 3 ist flexibler als beide von Vorderebene 1 und Hinterebene 2, d. h. flexibler als sowohl die Vorderebene 1 als auch die Hinterebene 2. Dies stellt sicher, dass eine gute und verlässliche elektrische Verbindung zwischen der Vorderebene und Hinterebene 2 erzielt wird, selbst wenn es zu einer gewissen Biegung bzw. Verbiegung der Anzeigevorrichtung kommt. Das Vorsehen einer Anzeigevorrichtung, die sich bis zu einem gewissen Grad verbiegen lässt und dabei noch betriebsfähig bleibt, ist eine Motivation zum Verwendung von Plastiksubstraten für die Vorder- und Hinterebenen 1, 2 anstelle steiferer Substrate wie etwa von Glassubstraten.
Die Flexibilität bzw. Biegsamkeit einer Komponente wird durch ihren minimalen Krümmungs- bzw. Biegungsradius definiert, der der kleinste Radius ist, mit dem die Komponente gebogen werden kann, ohne dass die Komponente beschädigt wird oder dass die Lebensdauer der Komponente verkürzt wird. Der Minimalradius des elektrisch leitenden Klebebands 3 ist der Minimalradius, auf dem das elektrisch leitende Klebeband 3 ohne Verursachung eines Bruchs in dem elektrisch leitenden Klebeband 3 geboten werden kann.
Wie unten erwähnt werden gemäß einer Produktionstechnik eine Mehrzahl Hinterebenen durch Verarbeiten einer Mehrzahl jeweiliger Regionen eines Bogens aus Vorrichtungssubstratmaterial, der selbst fest an einem steifen Glasträger befestigt ist, gebildet, und die Vorderebenen werden auf die Hinterebenen montiert, bevor der Vorrichtungssubstratmaterialbogen geschnitten wird, um die Hinterebenen voneinander zu treffen, und bevor die Hinterebenen von dem steifen Glasträger gelöst werden.
In einem Beispiel hat die Vorderebene einen Biege- bzw. Krümmungsradius von nicht weniger als ungefähr 50 mm; die Hinterebene hat einen Biegeradius von nicht weniger als ungefähr 75 mm; und das flexible bzw. biegbare leitende Klebeband hat einen Biegeradius von unter 10 mm, genauer genommen zwischen 1 mm und 10 mm, und ferner insbesondere ungefähr 1 mm. Die Dicke des elektrisch leitenden Klebebands wird so ausgewählt, dass sie größer ist als die Größe der Lücke zwischen der COM-Elektrodenschicht 5 und dem Leiterelement 10, so dass das Klebeband leicht zusammengedrückt wird, um einen Kontakt mit beiden Flächen 10 und 5 sicherzustellen. In diesem Beispiel beträgt die Lückenhöhe ungefähr 55 μ, die sich aus der kombinierten Dicke des Mikrokapselelements 6 und der Höhendifferenz zwischen der oberen Fläche der Pixelelektroden 9 und der oberen Fläche der COM-Kontaktstelle 10 ergibt.
Die Fläche bzw. der Bereich der elektrischen Verbindung zwischen der COM-Elektrode 5 und dem Leiterelement 10 an der Vorderfläche der Hinterebene 2 wird so ausgewählt, dass ein Gelenk mit einem ausreichend geringen elektrischen Widerstand bereitgestellt wird.
In dieser Ausführungsform werden zwei Verbindungen zwischen der COM-Elektrode und der Hinterebenenenergiequelle bzw. Hinterebenenstromquelle durch zwei Leiterelemente 10, die an diagonal entgegengesetzten Ecken der Vorderebene 1 angeordnet sind, wie in 2 hergestellt.
Die Erzeugung der elektrischen Verbindung unter Verwendung eines elektrisch leitenden Klebebands ist vorteilhaft vom Standpunkt des (i) Verbesserns der Lebensdauer der Anzeigevorrichtung aufgrund erhöhter Biegsamkeit; (ii) Reduzieren der Anzahl von Verfahrensschritten; und (iii) Ermöglichen einer hohen Genauigkeit für die Ausrichtung zwischen Vorder- und Hinterebene 1, 2.
Zum Beispiel bringt die wie oben beschriebene Verbindung eines elektrisch leitenden Klebebands für diese Ausführungsform weniger Verfahrensschritte mit sich, als wenn ein flüssiges leitendes Harz auf eine oder beide von COM-Elektrode 5 und COM-Kontaktstelle 10 aufgebracht werden würde und das leitende Harz nach Montage der Vorder- und Hinterebene gehärtet werden würde.
Gemäß einer Herstellungstechnik wird eine Mehrzahl Hinterebenen durch Verarbeiten einer Mehrzahl jeweiliger Regionen eines Bogens aus Vorrichtungssubstratmaterial (der selbst an einem steifen Träger befestigt ist) und Montieren der Vorderebenen auf die Hinterebenen gebildet, bevor der Vorrichtungssubstratmaterialbogen geschnitten wird, um die Hinterebenen voneinander zu trennen. In diesem Fall kann der Schritt, in dem zuerst das elektrisch leitende Klebeband 3 auf die Vorderebene aufgebracht wird, bevor die Vorderebene auf der Hinterebene montiert wird, das genaue Positionieren der elektrisch leitenden Bandabschnitte 3 ermöglichen. Eine andere Option ist, zuerst die elektrisch leitenden Bandabschnitte 3 auf die Hinterebenen aufzubringen, bevor die Vorderebenen auf die Hinterebenen montiert werden, aber dies würde es mit sich bringen, dass das Werkzeug, das verwendet wird, um die elektrisch leitenden Bandabschnitte 3 aufzubringen, sich über relativ weite Entfernungen zwischen den Hinterebenen auf dem Träger bewegen müsste. Es ist im Allgemeinen herausfordernder, einen hohen Grad an Genauigkeit zu erzielen, wenn Werkzeuge über relativ große Entfernungen bewegt werden.
Andere Beispiele flexibler bzw. biegsamer leitender Materialien zum Erzeugen der elektrischen Verbindung zwischen Vorder- und Hinterebene 1, 2 sind: druckempfindlicher Klebstoff, der mit elektrisch leitendem Material wie etwa Nickel angereichert ist; Metallfolie wie etwa Kupferfolie; Kohlenstoffleiterbahn; Silberleiterbahn und Acrylklebstoff, der mit Metallfasern wie etwa Nickelfasern angereichert ist.
Wir haben das Beispiel einer elektrophoretischen Anzeigevorrichtung gewählt, um eine Technik gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zu beschreiben, aber die oben beschriebene Technik ist auch auf andere Arten von Anzeigevorrichtungen wie etwa Flüssigkristallanzeigevorrichtungen (LCDs) anwendbar.
Zusätzlich zu irgendwelchen oben ausdrücklich erwähnten Abwandlungen ist es für den Fachmann klar, dass zahlreiche andere Abwandlungen der beschriebenen Ausführungsform im Bereich der Erfindung vorgenommen werden können.

Claims

Verfahren, enthaltend: Zusammenbauen einer Vorderebene, die ein ein Anzeigemedium tragendes erstes flexibles Substrat enthält, und einer Hinterebene, die ein eine Anordnung elektronischer Elemente zum Steuern des Anzeigemediums tragendes zweites flexibles Substrat enthält; und Erzeugen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen ersten und zweiten Leiterelementen auf gegenüberliegenden Flächen bzw. Außenflächen der Vorderebene und Hinterebene, indem eine elektrisch leitende Struktur in Sandwichbauweise zwischen der Vorderebene und Hinterebene in der Region des ersten und zweiten Leiterelements angeordnet wird, wobei die leitende Struktur wenigstens flexibler ist als die am Wenigsten flexible von Vorderebene und Hinterebene.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die elektrisch leitende Struktur eine elektrisch leitende Trägerstruktur enthält, wobei elektrisch leitender Klebstoff auf gegenüberliegenden Seiten davon aufgetragen ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die elektrisch leitende Trägerstruktur eine metallische Planare Struktur enthält.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die elektrisch leitende Struktur eine leitende Folie oder ein leitender Bogen ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die elektrisch leitende Struktur Klebstoff mit darin eingelegten metallischen Fasern oder Partikeln enthält.
Verfahren gemäß Anspruch 5, bei dem der Klebstoff ein druckempfindlicher Klebstoff ist.
Verfahren gemäß irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Anordnung elektronischer Elemente ein organisches Halbleitermaterial enthält.
Verfahren gemäß irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei dem die leitende Struktur flexibler ist als die Hinterebene.
Verfahren gemäß irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei dem das erste und zweite flexible Substrat organische Polymersubstrate bzw. organopolymere Substrate enthält.
Verfahren gemäß irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei dem die sandwichartige Anordnung der elektrisch leitenden Struktur zwischen der Vorderebene und der Hinterebene in der Region des ersten und zweiten leitenden Elements durchgeführt wird, wobei das zweite flexible Substrat einen Teil eines Bogens aus flexiblem bzw. biegsamem Substratmaterial bildet, der in anderen Regionen verarbeitet worden ist, um zusätzliche Hinterebenen zu bilden.
Anzeigevorrichtung: Enthaltend einen Aufbau aus einer Vorderebene, die ein ein Anzeigemedium tragendes erstes flexibles bzw. biegsames Substrat enthält, und einer Hinterebene, die ein eine Anordnung von elektronischen Elementen zum Steuern des Anzeigemediums tragendes zweites flexibles bzw. biegsames Substrat enthält; und ferner enthaltend eine elektrisch leitende Struktur, die in Sandwichbauweise zwischen der Vorderebene und Hinterebenen angeordnet ist, um eine elektrisch leitende Verbindung zwischen ersten und zweiten leitenden Elementen auf gegenüberliegenden Flächen bzw. Oberflächen der Vorderebene und Hinterebene zu erzeugen; wobei die elektrisch leitende Struktur wenigstens flexibler ist als die am Wenigsten flexible von Vorderebene und Hinterebene.