DE3405496A1

DE3405496A1 - Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE3405496A1
Application number: DE19843405496
Authority: DE
Inventors: Peter Dr.-Ing. 7505 Ettlingen Knoll
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-10-08
Filing date: 1984-02-16
Publication date: 1985-08-22

Description

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1

Anzeigevorrichtung Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kolloid-Anzeigevorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Kolloid-Anzeigevorrichtungen sind als solche weithin bekannt. Eine Maskierung von Display-Zonen, die keine Informationen beinhalten, erfolgen z.B. bei den bekannten Kolloid-Anzeigen durch externe Masken, die auf dem äußeren Glasflächen aufgebracht sind. Wegen einer nicht unterschreitbaren Mindestdicke der Gläser Kolloid-Anzeige kann die Maskierung nicht segmentgenau erfolgen und gestattet daher keine völlig parallaxfreie Ablesung. Ein weiterer Nachteil der bekannten maskierten Kolloid-Anzeige ist, daß bei ihrer Herstellung zusätzliche Prozesse hinzukommen, die die Herstellung der Kolloid-Anzeige verteuern. Nachteilig ist insbesondere auch der sogenannte "edge-Effekt", der an den Rändern der ansteuerbaren Segmente auftritt.

19226

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anzeige-Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der bei Kolloid-Anzeigen auftretende "edge-Effekt" vollständig vermieden wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Anzeigevorrichtung möglich. So ist es vorteilhaft, die Maske im Inneren der Anzeige auf der dem Betrachter zugewandten Seite der Elektroden anzuordnen. Elektrooptische Effekte, die beispielsweise bei der Kreuzung von Leiterbahnen auftreten, sind dann vom Betrachter nicht wahrzunehmen. Auch Stützstellen fallen nicht auf. Bei segmentgenauer Maskierung ist es günstig, die Maske auf eine durchgehende transparente Elektrode aufzubringen. Die Herstellung der Kolloid-Anzeigen ist dabei durch die Einsparung von Arbeitsgängen besonders einfach.

Die Maske kann vorteilhafterweise durch ein Druckverfahren aufgebracht werden, wobei eine besonders einfache Herstellung möglich ist, wenn zum Druck Lacke mit strukturierter Oberfläche Verwendung finden. Weiterhin ist es vorteilhaft, die Masken aufzudampfen, mittels Fotolacktechnik herzustellen oder aus der Fotografie bekannte Emulsionen zu verwenden. Durch die Wahl geeigneter Maskierungsstoffe ist es möglich, die Maske farbig auszubilden.

19

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, die Figur zeigt den Aufbau einer Kolloid-Anzeige .

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Die Figur zeigt eine Kolloid-Anzeigevorrichtung, wobei übesichtshalber Isolierschichten weggelassen sind. Die Anzeige weist eine Frontplatte 1 zur Entspiegelung auf, die auf einer Glasplatte 2 angebracht ist. Auf der Glasplatte 2 ist eine durchgehende Elektrode (Backplate) 3 aufgebracht. Auf der durchgehenden Elektrode sind Maskierungen h angeordnet. Zwischen der durchgehenden Elektrode 3 mit der Maskierung k und der geätzten Elektrode (Frontplate) 6 ist die Kolloidsuspension 5 eingebracht. Die geätzte Elektrode 6 ist auf einer rückwärtigen Glasscheibe 7 aufgebracht. Die Anzeige ist durch eine rückwärtige Platte 8 (Streuscheibe) abgeschlossen. Hinter der Anzeige ist eine Lampe 9 angeordnet, mit der eine Beleuchtung der Anzeige möglich ist. Durch einen Betrachter 10 ist die Anzeige ablesbar.

Durch die Anordnung der Maske k im Bereich der Trägerflüssigkeit 5 ist es möglich, das Layout der Anzeige wesentlich einfacher zu gestalten, da die Form der Segmente durch die Maske bestimmt wird. Das anzusteuernde Segment muß nun nicht mehr exakt die Form ihres Erscheinungsbildes besitzen, sondern muß nur so gestaltet sein, daß es die Fläche hinter dem jeweiligen Maskenfenster voll überdeckt. Irgendwelche Symbole, beispielsweise

19225

bei Kraftfahrzeugpanels vorgesehene Warndreiecke, können daher durch die Maskierung gebildet werden und müssen nicht mit den Elektroden ausgebildet sein. Hier genügt eine entsprechend große Anzeigefläche. Weiterhin muß die maskierte, dem Beobachter zugewandte Elektrode des vorderen Glases nicht mehr geätzt werden. Bei bisherigen Anzeigen mußte die gemeinsame Elektrode (Backplate) so gestaltet sein, daß keine Überschneidungen mit Segmentzuleitungen der Segmentelektroden auftreten. Im Bereich der Maskierung sind beliebig viele und beliebig geformte Stützstellen anbringbar. Dadurch können Mikrospacer entfallen, die bisher zur Gewährleistung konstanter Schichtdicke erforderlich waren. Weiterhin ergeben sich Einsparungen von Arbeitsschritten beim Herstellungsprozess, die in der Serienherstellung von Anzeigen zu beachtlichen Kostenersparnissen führen, wobei gleichzeitig das optische Erscheinungsbild verbessert wird. Die Einsparungsmöglichkeiten sind je nach Herstellungsprozess unterschiedlich. Sie sollen im folgenden näher erläutert werden.

Die Maske wird bei der Herstellung der Anzeige als letzter Arbeitsgang auf dem vorderen Glas 3 oder auf dem hinteren Glas 7 aufgebracht. Besonders günstig ist es, die Maske auf dem vorderen Glas aufzubringen, da dadurch der Betrachter 10 eventuell vorhandene Stützstellen nicht erkennen kann. Weiterhin fallen ihm Überschneidungen in der Leiterbahnführung nicht auf, da sie durch die Maskierung abgedeckt werden. Prinzipiell ist natürlich auch die Aufbringung der Maske auf der anderen Elektrodenseite (Frontplate) möglich.

Eine Möglichkeit zur Herstellung der Maske ist durch das Druckverfahren gegeben. Hierzu wird in einem geeigneten Druckverfahren (Siebdruck, Offsetdruck oder ähnliches)

19226

eine im allgemeimen undurchsichtige Maske aufgebracht. Die Fenster müssen in dieser Maske in einem weiteren Arbeitsgang farbig überdeckt werden, wenn bestimmte Segmente der Anzeigevorrichtung farbig erscheinen sollen. Die Dicke des Aufdrucks sollte bei Lacken mit glatter Oberfläche ca. 10,um nicht überschreiten, da sonst die Zelle nicht mehr gefüllt werden kann. Bei Lacken mit strukturierter Oberfläche kann der Druck in der Dicke der gewünschten Kolloidschicht erfolgen. Es kann nun völlig auf Abstandshalter verzichtet werden, da der Lack als Abstandshalter wirkt.

Soll die Maske im Aufdampfverfahren hergestellt werden, müssen die Teile, die nicht maskiert werden sollen, in geeigneter Weise mit einem Lack oder einer Metallmaske abgedeckt werden. Anschließend wird eine Anzeigeseite mit einer Schicht bedampft oder besputtert, die schwarz oder in der gewünschten Farbe erscheint.

Eine weitere Möglichkeit ist es, die Maske in einem galvanischen Prozeß herzustellen. Da das dem Beobachter zugewandte Glas 2 eine transpartente, leitfähige Schicht 3 besitzt, kann in einem geeigneten galvanischen Verfahren eine schwarze oder farbige Maskierungsschicht elektrisch abgeschieden werden, sofern kein Electroless-Verfahren zur Verfügung steht. Analog zum zuvor beschriebenen Verfahren müssen hierzu diejenigen Zonen, die nicht maskiert werden sollen in geeigneter Weise abgedeckt werden. Dies Verfahren ist in der beschriebenen Weise nur anwendbar, wenn die Maske h auf der durchgehenden Elektrode 3 angebracht wird.

C2 19

J.

Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung der Maske ist in einem fotographischen. Verfahren gegeben. Hierbei wird das zu maskierende Glas 2 mit einer lichtempfindlichen Schicht beschichtet, durch eine Maske belichtet und entwickelt, so daß die Segmentzonen durchsichtig werden. Prinzipiell geeignet für dieses Verfahren sind Fotolacke, die sich beim Entwickeln schwarz einfärben oder aber eine herkömmliche Fotoemulsion, die auf das leitfähig beschichtete Glas aufgegossen wird. Letztere Schicht ist besonders gut geeignet, da sie sehr dünn, optisch sehr dicht und resistent gegen Chemikalien ist, welche bei der Zellenherstellung üblicherweise zur Anwendung kommen. Diese Anordnung ist bei Kolloid-Anzeigen besonders vorteilhaft, da sich die Fotoschicht gleichzeitig als Isolierschicht (diese ist bei Kolloid-Displays obligatorisch) verwenden läßt. Da die relativ dicke Trägerschicht am transparenten Display-Feld erhalten bleibt, wird somit eine ausgezeichnete Isolierwirkung gewährleistet.

Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung der Maske ist in einem kombinierten Aufdampf-Ätzverfahren gegeben. Das leitfähig beschichtete Glas 2 wird ganzflächig mit einer schwarzen Schicht, z.B. Chrom, reaktiv bedampft. In einem üblichen Verfahren wird das Glas mit Fotolack beschichtet, belichtet und entwickelt, so daß diejenigen Teile, welche die Informationen tragen, freigelegt werden. An diesen Stellen wird nun die schwarze Schicht abgeätzt. Im Falle von Chromschichten eignet sich zum Abätzen Kaliumhexazyanoferrat (K3 (FE (CN)₆ + NaOH).

I W &» Cm U

Statt schwarzer Maskierungsschichten im Innern der Anzeige ist es möglich, bestimmte Segmente einer Konfiguration in einer bestimmten Farbe darzustellen. Hierzu werden Farbemulsionen verwendet, die je nach vorliegender Emulsion (Positiv- oder Negativ-Verfahren) lichtempfindliche Schichten aufweisen, die mit einer Maske in der darzustellenden Farbe belichtet (Positivverfahren) oder mit einer Maske in den Komplementärfarben (Negativverfahren) belichtet werden. Die Folge ist eine undurchsichtige Maske mit farbigen Zonen, wobei die Oberfläche des Trägermaterials als völlig plane Ebene bestehen bleibt. Durch die Zusammenfassung mehrerer Druckvorgänge zu einem einzigen fotografischen Prozess ergeben sich weitere Einsparungen von Arbeitsgängen bei der Herstellung. Die Farbdarstellung ist völlig parallaxefrei. Durch das vorgeschlagene Verfahren können durch eine einzige Maskierung farbige Anzeigen hergestellt werden, •wobei nur eine Farbschicht erforderlich ist. Mehrfachschichten im Zelleninneren wären wegen ihrer Dicke auch kaum realisierbar, so daß das heute übliche Verfahren zur Herstellung farbiger Anzeigen durch äußeres Aufbringen mehrerer Farbschichten im Zelleninneren nicht anwendbar wäre.

Die Lebensdauer von Kolloid-Anzeigen wird durch den sogenannten "edge-Effekt" begrenzt, der während des Betriebs der Anzeige auftritt. Dieser "edge-Effekt" kommt dadurch zustande, daß an den Elektrodenrändern des angesteuerten Segmentes elektrodenseitig eine Anreicherung von suspendierten Partikeln der Kolloid-Flüssigkeit eintritt, glasseitig jedoch eine Verarmung. Die Folge ist ein heller, schwach absorbierender Rand um das jeweilige Segment, wenn keine

■μ- 19

Ansteuerspannung mehr anliegt. Durch das Aufbringen der undurchsichtigen Maske innerhalb der Anzeigeflächen wird nunmehr erreicht, daß die Elektrodenkanten, an welchen ein solcher "edge-Effekt" auftreten könnte, abgedeckt sind, so daß die helle Verarmungszone, die hinter der Maske zu liegen kommt, nicht wahrgenommen wird. Durch das Aufbringen der Maske wird daher der "edge-Effekt" bei Kolloid-Anzeigen vollständig vermieden.

- Leerseite -

Claims

6.2.198U Fd/Hm

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1

Ansprüche

1J Elektrooptische Kolloid-Anzeigevorrichtung mit einem dem Beobachter zugewandten transparenten Trägermedium, auf dem transparente Elektroden aufgebracht sind, und Gegenelektroden, die auf einem geeigneten Träger aufgedruckt sind, wobei der Zwischenraum zwischen den beiden Elektroden mit einer Kolloidsuspension gefüllt ist, die bei Anlegen einer elektrischen Spannung einen optischen Effekt zeigt, und mit einer Maske, die im Innern der Anzeigevorrichtung zur Abdeckung von Display-Zonen dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (h) zur Verhinderung des "edge-Effekts" dient.

2. Elektrooptische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (U) auf der dem Betrachter (10) zugewandten Seite der optisch aktiven Schicht (5) angeordnet ist.

3. Elektrooptische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (U) auf einem Träger mit durchgehender Elektrode (3) aufgebracht ist.

h. Elektrooptische Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (k) undurchsichtig ist.

19

5. Elektrooptische Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (h) transparent farbig ausgebildet ist.

6. Elektrooptische Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Teile der Maske undurchsichtig, andere Teile neutral oder farbig transparent ausgebildet sind.

T. Elektrooptische Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (h) mittels eines Druckverfahrens aufgebracht wird.

8. Elektrooptische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Druck Lacke mit rauher Oberfläche Verwendung finden.

9. Elektrooptische Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske aufgedampft ist.

10. Elektrooptische Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske mittels einer Fotolacktechnik aufgebracht ist.

11. Elektrooptische Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske unter Verwendung einer Fotoemulsion hergestellt wird.

12. Elektrooptische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Farbemulsion in unterschiedlichen Bereichen mit einer oder verschiedenen Farben belichtet werden.

19226

13. Elektrooptische Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden ganzflächig mit einer geeigneten Schicht bedampft werden, die Maske mittels Fotolacktechnik freigelegt wird und freigelegte Stellen abgeätzt werden.

lh. Elektrooptische Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske in einem galvanischen Verfahren aufgebracht wird.

15· Elektrooptische Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske durch Belichtung und Wärmebehandlung eines fotoempfindlichen Glases hergestellt wird, das sich nach der Behandlung an den belichteten Stellen im Volumen schwarz einfärbt.

16. Elektrooptische Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche T bis 1U, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske in einer solchen Dicke aufgebracht wird, daß sie gleichzeitig als Abstandshalter zwischen den Elektrodenebenen dient.

17· Elektrooptische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske als Isolierungsschicht und Oberflächenorientierungsschicht dient.