DE19528247A1 - Flüssigkristallanzeige und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeige und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Flüssigkristallan­ zeige.

Flüssigkristallanzeigen bestehen üblicherweise aus zwei sich in geringem Abstand gegenüberstehenden Trägerplatten, insbesondere Glasplatten, zwischen denen sich Flüssigkri­ stallmaterial befindet. Ein Kleberand begrenzt die das Flüssigkristallmaterial enthaltende Zelle seitlich und dient zugleich als feste mechanische Verbindung für die beiden Trägerplatten. Auf den einander zugewandten Flächen der beiden Trägerplatten befinden sich jeweils struktu­ rierte Leiterflächen, über die die Anzeige steuerbar ist. Die elektrische Verbindung der Leiterflächen beider Trägerplatten mit außerhalb der Zelle befindlichen An­ steuerelementen erfolgt über Leiterbahnen auf überstehen­ den Bereichen mindestens einer Trägerplatte. Über Kontakt­ brücken zwischen den beiden Trägerplatten werden elektri­ sche Verbindungen zwischen den Leiterflächen der einen Trägerplatte und zugehörigen Zuleitungen auf der anderen Trägerplatte hergestellt.

Hierfür ist es aus der GB 2 034 095 A bekannt, für den Kleberand ein anisotrop leitfähiges Klebermaterial zu ver­ wenden, welches nur senkrecht zu den Ebenen der Träger­ platten elektrisch leitende Kontaktbrücken herstellt, in den Ebenen der Trägerplatten hingegen als elektrischer Isolator wirkt. Hierfür werden einem isolierenden Kleber­ grundmaterial in an sich bekannter Weise elektrisch leit­ fähige Partikel hinzugefügt.

Eine andere Methode zur Herstellung von Kontaktbrücken ist beispielsweise aus Fig. 4 der US 4,411,633 zu entnehmen, wo der Kleberahmen isolierend ist und im Innern der Zelle punktuell Kontaktbrücken aus leitendem Material gebildet sind.

Beide Methoden schränken die Entwurfsfreiheit für die Strukturierung der Leiterflächen und u. U. auch die Größe der nutzbaren Anzeigefläche ein.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Flüssig­ kristallanzeige, die diesen Einschränkungen nicht oder in geringerem Maß unterworfen ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Flüssigkristallanzeige anzuge­ ben.

Die erfindungsgemäße Flüssigkristallanzeige ist im Pa­ tentanspruch 1, ein Verfahren zu ihrer Herstellung im Pa­ tentanspruch 4 beschrieben. Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Er­ findung.

Die Erfindung ermöglicht die Verwendung der gesamten Zel­ lenfläche für die Anzeige und bietet ein hohes Maß an Freiheit beim Entwurf der Leiterflächenstrukturen im Be­ reich der Anzeigefläche.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend veranschau­ licht. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer Flüssigkristallanzeige mit Aufsicht auf einen Teil der Strukturen von Leiterflächen und Kleberahmen

Fig. 2 einen Kleberahmenabschnitt für eine Kontaktbrücke

Fig. 3 einen Querschnitt durch Fig. 2.

Bei der in Fig. 1 ausschnittsweise skizzierten Flüssigkri­ stallanzeige sind zwei sich weitgehend überdeckende Glas- Trägerplatten T1 und T2 vorgesehen, wobei die Umrisse der ersten Trägerplatte T1 mit durchgezogener Linie und die Umrisse der zweiten Trägerplatte T2 mit strichpunktierter Linie eingetragen sind. Die Trägerplatte T1 ragt in Rich­ tung des oberen Bildrandes mit einer Teilfläche TU1 über die zweite Trägerplatte T2 hinaus. Alternativ oder zusätz­ lich kann die zweite Trägerplatte T2 mit einer Teilfläche TU2, im skizzierten Beispiel zum rechten Bildrand hin, über die erste Trägerplatte hinausragen. Die überstehenden Teilflächen TU1 und/oder TU2 dienen zur Aufnahme von Bau­ teilen, zum Anschluß flexibler Zuleitungen usw. Der über­ deckende Bereich der beiden Trägerplatten innerhalb der durch den Kleberahmen R begrenzten Fläche der mit Flüssig­ kristallmaterial gefüllten Flüssigkristallzelle Z kann als steuerbare Anzeige mit einander beabstandet gegenüberste­ henden Elektroden in Form leitfähiger Flächen betrieben werden. Eine erste Gruppe leitfähiger Flächen L10 bis L17 auf der ersten Trägerplatte T1 ist mit durchgezogenen Li­ nien, eine zweite Gruppe leitfähiger Flächen L20 bis L25 auf der zweiten Trägerplatte mit unterbrochenen Linien eingezeichnet. Beispielsweise seien die Leiterflächen auf T1 als Segmentleitungen und die Leiterflächen auf T2 als Backplane-Leitungen einer Multisegment-Anzeige ausgeführt. Die Herstellung der strukturierten Leiterflächen, die z. B. aus transparentem Indium-Zinn-Oxid (ITO) bestehen, ist allgemeiner Stand der Technik.

Die Leiterflächen haben insbesondere häufig die Form schmaler Zuleitungen vom Rand der Anzeigefläche her, die sich in der Anzeigefläche zu Segmentflächen aufweiten, wie z. B. die in vollständiger Form eingezeichneten Leiterflä­ chen L11, L12.

Der Kleberahmen umschließt die Zelle Z bis auf eine Füll­ öffnung, die nach dein Befüllen der Zelle mit Flüssigkri­ stall-Material noch verschlossen wird, vollständig. Der Kleberahmen besteht aus elektrisch isolierenden Abschnit­ ten IK und aus elektrisch leitfähigen Abschnitten K1, K2, K3, . . . Die elektrisch leitfähigen Abschnitte bilden Kon­ taktbrücken zwischen Leiterflächen der ersten und der zweiten Gruppe. Beispielsweise verbindet der elektrisch leitfähige Abschnitt K1 die Leiterfläche L10 auf der er­ sten Trägerplatte und ermöglicht so die Ansteuerung der Leiterfläche L20 von der ersten Trägerplatte T1 aus über L10 und K1. Seitlich des leitfähigen Abschnitts K1 setzt sich der Kleberand mit elektrisch isolierenden Abschnitten fort, so daß die Leiterflächen L11 und L12 auf der ersten Trägerplatte T1 gegen die benachbarte Leiterfläche L10 und gegen die teilweise überdeckende Leiterfläche L20 auf der zweiten Trägerplatte T2 isoliert sind. In entsprechender Weise ist die Leiterfläche L24 auf der zweiten Träger­ platte T2 über den leitfähigen Abschnitt K3 des Kleberah­ mens mit der Leiterfläche L17 auf der ersten Trägerplatte T1 elektrisch kontaktiert, aber gegen die benachbarten Leitungen L23 und L25 isoliert.

Die leitfähigen Abschnitte weisen vorzugsweise eine aniso­ trope Leitfähigkeit nur senkrecht zu den Ebenen der Trä­ gerplatten auf. Kleber mit anisotroper Leitfähigkeit sind an sich bekannt, beispielsweise aus der bereits genannten GB 2 034 095 A. Die anisotrope Leitfähigkeit ermöglicht es, benachbarte Kontaktbrücken in einem leitfähigen Ab­ schnitt zusammenzufassen, wie es z. B. für die Kontaktbrüc­ ken von L14 auf T1 nach L21 auf T2 und von L15 auf T1 nach L22 auf T2 in den übergreifenden leitfähigen Abschnitt K2 eingezeichnet ist.

Die Herstellung des Kleberandes mit leitfähigen und iso­ lierenden Abschnitten erfolgt vorteilhafterweise in der Art, daß auf die erste Trägerplatte eine Kleberahmen- Struktur aus elektrisch isolierendem Material und auf die zweite Trägerplatte eine Struktur aus elektrisch leitfähi­ gem Material für die leitfähigen Abschnitte aufgebracht wird. Beim Zusammenfügen der Platten entsteht ein durchge­ hender Kleberahmen mit leitfähigen und isolierenden Ab­ schnitten. Das Aufbringen der Strukturen auf die Träger­ platten erfolgt vorzugsweise mittels eines Druckverfah­ rens, insbesondere eines Siebdruckverfahrens.

Vorzugsweise wird für die Struktur der leitfähigen Ab­ schnitte ein leitfähiges Klebematerial verwandt, das aus einem isolierenden Klebergrundmaterial und zusätzlichen leitfähigen Partikeln P (Fig. 3), insbesondere metalli­ sierten Kunststoffkugeln besteht. Das isolierende Kleber­ grundmaterial ist vorteilhafterweise identisch mit dem für die Struktur der isolierenden Abschnitte verwandten Kle­ bermaterial, so daß beim Zusammenfügen eine gute Verbin­ dung und Durchdringung der zusammentreffenden Kleberstruk­ turen gewährleistet ist.

Die auf die zweite Trägerplatte T2 aufgedruckte Struktur für die leitfähigen Abschnitte besteht aus Kleberstreifen­ abschnitten LK an den Stellen der leitfähigen Abschnitte des Kleberahmens.

Die auf die erste Trägerplatte aufgedruckte Kleberahmen­ struktur kann abgesehen von Sonderformen insbesondere

• a) als durchgehender Kleberstreifen konstanten Quer­ schnitts,
• b) als Folge von durch Lücken für die leitfähigen Ab­ schnitte unterbrochenen Kleberstreifenabschnitten, oder vorzugsweise
• c) als durchgehender Klebestreifen konstanter Dicke, an den Stellen der leitfähigen Abschnitte jedoch reduzierter Breite

ausgeführt sein.

Im Fall a) durchdringen sich die isolierenden und leitfä­ higen Klebermassen an den Stellen der leitfähigen Ab­ schnitte, im Fall b) ergänzen sich die auf Lücke gegen­ überstehenden und vorzugsweise leicht überlappenden Strei­ fenabschnitte zu einem durchgehenden Kleberahmen. Die Strukturen für den bevorzugten Fall c) sind in Fig. 2 und 3 noch veranschaulicht. Auf die erste Trägerplatte T1 ist eine Struktur eines durchgehenden Kleberahmen aus isolie­ rendem Klebermaterial aufgedruckt, welcher an den Stellen der isolierenden Kleberahmenabschnitte IK als Kleber­ streifen üblichen Querschnitts ausgeführt ist. An den Stellen der leitfähigen Abschnitte Ki ist der durchgehende Kleberstreifen in der Streifenbreite über einen Streifen­ abschnitt IK′ stark reduziert. Gegenüberliegend auf der zweiten Trägerplatte ist ein Streifenabschnitt LK aus elektrisch leitfähigem Klebermaterial aufgedruckt, der wiederum einen den Abschnitten IK vergleichbaren üblichen Streifenquerschnitt aufweist. Beim Zusammenfügen der Plat­ ten ( Pfeile in Fig. 3) umfließt und durchdringt das Mate­ rial des Streifenabschnitts LK das Material des Streifen­ abschnitts IK′ und dessen Randbereiche. Gegenüber a) ist die seitliche Klebermaterialverdrängung geringer, gegen­ über b) ergibt sich eine höhere Sicherheit gegen Lücken im zusammengefügten Kleberahmen.

Die Herstellung des Kleberahmens mit leitfähigen und iso­ lierenden Abschnitten durch Bedrucken der ersten Platte mit isolierendem und der zweiten Platte mit leitfähigem Klebermaterial ist mit technologisch einfachen und ge­ bräuchlichen Mitteln möglich und stellt gegenüber der Her­ stellung gebräuchlicher Flüssigkristallanzeigen mit durch­ gehend isolierendem Kleberahmen und separaten Kontaktbrüc­ ken im Zellinnern keinen Zusatzaufwand dar. Weiterhin er­ forderliche Kontaktbrücken im Zellinnern können gleichzei­ tig mit den leitfähigen Streifenabschnitten LK in einer gemeinsamen Druckmaske hergestellt werden.

Claims (7)

1. Flüssigkristallanzeige mit einer ersten und einer zweiten Trägerplatte, die jeweils eine erste bzw. eine zweite Gruppe strukturierter Leiterflächen aufweisen, wo­ bei ein die beiden Trägerplatten verbindender Kleberand eine Flüssigkristallmaterial enthaltende Zelle umgibt und Kontaktbrücken zwischen den beiden Trägerplatten zur elek­ trischen Verbindung eines Teils der Leiterflächen der er­ sten und zweiten Gruppe vorgesehen sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kleberand elektrisch leitfähige und elektrisch isolierende Abschnitte aufweist und die elek­ trisch leitfähigen Abschnitte Kontaktbrücken zwischen den beiden Trägerplatten bilden.

2. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die elektrisch leitfähigen Abschnitte anisotrop senkrecht zu den Trägerplattenebenen leitend sind.

3. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebermaterial der leitfähigem Abschnitte aus dem für die isolierenden Ab­ schnitte bildenden Klebergrundmaterial und zusätzlichen elektrisch leitfähigem Partikeln besteht.

4. Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der er­ sten Trägerplatte elektrisch isolierendes Klebermaterial zumindest für die elektrisch isolierenden Abschnitte und auf der zweiten Trägerplatte leitfähiges Klebermaterial für die elektrisch leitfähigem Abschnitte aufgebracht wird und die Trägerplatten lagerichtig zusammengefügt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der ersten Trägerplatte elektrisch isolierendes Kle­ bermaterial auch für die elektrisch leitfähigem Abschnitte aufgebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die elektrisch leitfähigem Abschnitte das elektrisch isolierende Klebermaterial mit gegenüber den elektrisch isolierenden Abschnitten geringerem Streifenbreite aufge­ bracht wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebermaterialien nach einem Sieb­ druckverfahren auf die Trägerplatten aufgebracht wird.