DE3616046A1 - Fluessigkristall-anzeigevorrichtung - Google Patents
Fluessigkristall-anzeigevorrichtungInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
DR V. SCHMIED-KOWARZIK · dr. P. WEINHOLD · dr. P. BARZ · München
DiPL-iNG. G. DANNENBERG · dh. D. GUDEL · dipl.-ing. S. SCHUBERT · Frankfurt
EUROPEAN PATENT ATTORNEYS
SIEGFRIEDSTRASSE 8 8000 MÜNCHEN 40
TELEFON: (0 89) 33 50 TELEGRAMME WIRPATENTE
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RC 714 D
Ricoh Company Limited
No. 3-6, Nakamagome 1-chome
Ohta-ku
FLÜSSIGKRISTALL-ANZEIGEVORRICHTUNG
B e s c hreibung
Die Erfindung betrifft eine FLüssigkristaLL-Anzeigevorrichtung,
die eine Flüssigkristall-Anzeigezelle
mit einer fLexibLen FoLie als Substrat aufweist, welche
auf einer Leiterplatte befestigt ist.
\ j FlüssigkristalL-Anzeigezellen mit flexiblen
Kunststoffolien als Substraten, auf denen transparente
Elektroden ausgebildet sind, sind bereits bekannt. Da
Flüssigkristall-Anzeigezellen dieses Typs von geringem
Gewicht und flachem Profil sind, wäre es von Vorteil,
aus ihnen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen aufzubauen,
die ebenfalls leicht und flach sind. Herkömmliche
Strukturen von Flüssigkristall-Anzeigezellen, die
Glassubstrate verwenden, haben sich jedoch als ungeeignet
zur Herstellung von leichten und flachen Flussigkristall-Anzeigezellen
erwiesen. Beispielsweise verwendet ein
bekannter Aufbau ein Verbindungsstück von anisotroper
elektrischer Leitfähigkeit, das nicht befähigt ist, die
Flüssigkristall-Anzeigezelle mit einer Leiterplatte zu
verbinden. Bei einem derartigen Aufbau wird die Flüssigkristall-Anzeigezelle mit einem Halter für das
Verbindungsstück, z.B. einer Metallbefestigung,
angeschlossen und positioniert. Da Metallbefestigungen
groß und schwer sind, läßt sich die erhaltene
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nicht flach und leicht
ausbilden.
Ziel der Erfindung ist es daher, eine FlüssigkristalL-Anzeigevorrichtung
bereitzustellen, die eine FLüssigkristall-Anzeigezelle mit einer flexiblen Folie
als Substrat aufweist, welche über eine flache, einfache
und leichte Verbindungsanordnung auf einer Leiterplatte
befestigt ist.
Gegenstand der Erfindung ist eine FlussigkristalL-Anzeigevorrichtung,
die gekennzeichnet ist durch eine
Leiterplatte mit einem äußeren ELektroden-AnschLußbereich,
eine Flüssigkristall-Anzeigezelle, die eine flexible
Folie als Substrat und einen Elektroden-Anschlußbereich
aufweist, sowie ein Folien-Verbindungsstück von
anisotroper elektrischer Leitfähigkeit, das den Elektroden-Anschlußbereich
der Flüssigkristall-Anzeigezelle und
den äußeren Elektroden-Anschlußbereich der Leiterplatte
elektrisch verbindet und die Flüssigkristall-Anzeigezelle
mechanisch auf der Leiterplatte befestigt.
Der Elektroden-Anschlußbereich der Flussigkristall-Anzeigezelle
ist auf einem vorstehenden Rand eines Zellsubstrats vorgesehen, der sich von dessen Anzeigefläche
nach außen erstreckt. Transparente Elektroden erstrecken sich von der Anzeigefläche des Zellsubstrats zu dem
vorstehenden Rand, wobei die transparenten Elektroden
auf dem vorstehenden Rand den Elektroden-Anschlußbereich
bilden.
Der Elektroden-Anschlußbereich und der äußere Elektroden-Anschlußbereich
müssen mit dem Folien-Verbindungsstück derart verbunden sein, daß sich die Flüssigkristall-Anzeigezelle
nicht verwirft, der Spalt in der Zelle nicht
beeinträchtigt wird und die Elektroden nicht brechen.
Wenn die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eine
transparente Tastsensorplatte auf der Flüssigkristall-Anzeigezelle
aufweist, ist ein Elektroden-Anschlußbereich
der transparenten Tastsensorplatte mit dem äußeren
Elektroden-Anschlußbereich der Leiterplatte ebenfalls
über ein Folien-Verbindungsstück von anisotroper
elektrischer Leitfähigkeit verbunden.
Da der Elektroden-Anschlußbereich der Flüssigkristall-Anzeigezelle
und der äußere Elektroden-Anschlußbereich der Leiterplatte durch das Folien-Verbindungsstück von
anisotroper elektrischer Leitfähigkeit elektrisch
verbunden sind und die Flüssigkristall-Anzeigezelle damit
auf der Leiterplatte befestigt ist, hat die zusammengebaute
Vorrichtung ein flaches Profil und die Vorteile von Flüssigkristall-Anzeigezellen mit Substraten aus
flexiblen Folien können voll genutzt werden. Außerdem ist der Zusammenbau einfach, so daß die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
billig gefertigt werden kann.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand bevorzugter
Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische
Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung;
Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht von unten eines
Elektroden-Anschlußbereichs auf einem
vorstehenden Rand eines oberen Substrats einer Flüssigkristall-Anzeigezelle;
Teilquerschnitte, aus denen die Art der
Verbindung zwischen der Flüssigkristall-Anzeigezelle
und der Leiterplatte hervorgeht; Ansichten, die das Problem des Verwerfens der
Flüssigkristall-Anzeigezelle zeigen;
einen Querschnitt durch eine Ausführungsform
einer Flüssigkristall-Anzeigezelle, bei der
das Verwerfungsproblem gelöst ist;
Fig. 11 einen Querschnitt durch eine andere
Ausführungsform einer Flüssigkristall-Anzeigezelle,
bei der das Verwerfungsproblem
gelöst ist;
Fig. 12 eine auseinandergezogene perspektivische
Ansicht einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung;
Fig. 13 Teilquerschnitte, aus denen die Art der
bis 16 Verbindung von Flüssigkristall-Anzeigezelle und transparenter Tastsensorplatte mit einer
Leiterplatte hervorgeht;
| Fig. | 3 |
| bis | 7 |
| Fig. | 8 |
| und | 9 |
| Fig. | 10 |
Fig. 17 eine auseinandergezogene perspektivische
Ansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform einer FLüssigkristaLL-Anzeigevorrichtung;
und
Fig. 18 eine auseinandergezogene perspektivische
Ansicht einer anderen erfindungsgemäßen
Ausführungsform einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung.
Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
umfaßt eine Leiterplatte (Printed Circuit Board) (11), einen Reflexionspolarisator (31), eine
Flüssigkristallzelle (39), einen Polarisator (71) und
eine Schutzplatte (73). Die Flüssigkristall-Anzeigezelle
(39) besteht aus einem oberen Substrat (35)
und einem unteren Substrat (37). Das obere Substrat (35) hat gegenüberliegende vorstehende Ränder (41, 47), die
sich von der Anzeigefläche nach außen erstrecken und
an ihren unteren Oberflächen erste und zweite Signalelektroden-Anschlußbereiche (43, 49) aufweisen.
Das untere Substrat (37) hat einen vorstehenden Rand (53) mit einem Scanning-Elektroden-Anschlußbereich (55) auf
der oberen OberfLäche. Die Leiterplatte (11) weist äußere
Signalelektroden-Anschlußbereiche (15, 19) auf, die
jeweils mit den ersten und zweiten Signalelektroden-Anschlußbereichen
(43, 49) der Flüssigkristall-Anzeigezelle
(39) über heißsiege Ibare Folien-Verbindungsstücke
(25, 27) von anisotroper elektrischer Leitfähigkeit verbunden sind. Die Leiterplatte (11) weist
außerdem einen äußeren Scanning-Elektroden-AnschLußbereich
(23) auf, der mit heißsiegeIbaren Folien-Verbindungsstücken
(29, 61) von anisotroper elektrischer Leitfähigkeit über ein flexibles Substrat (63) mit
Leitenden Elektroden (65) (Fig. 5 und 6), die im gleichen Abstand wie die Scanning-Leitungen beabstandet
sind, mit dem Scanning-Elektroden-Anschlußbereich (55)
der FLüssigkrist a Il-AnzeigezeI Ie (39) verbunden ist.
Der vorstehende Rand (47) der FLüssigkristaLL-AnzeigezeLLe
(39) ist teilweise in Fig. 2 gezeigt. Transparente SignaLelektroden (51), z.B. aus ITO, sind
auf der Unterseite des vorstehenden Randes (47) in
Abständen ρ und mit einer Breite d ausgebildet. Die Signalelektroden (51) stellen den Elektroden-Anschlußbereich
dar.
Fig. 3 zeigt in einem Teilquerschnitt, wie der zweite
Signalelektroden-Anschlußbereich (49) und der äußere
Signalelektroden-Anschlußbereich (19) miteinander
verbunden sind. Fig. 4 ist ein Querschnitt entlang der Linie IV-IV von Fig. 3. Zum Zusammenbau wird das
heißsiege Ibare Folien-Verbindungsstück (27) auf den
äußeren Signalelektroden-Anschlußbereich (19) aufgelegt
und der vorstehende Rand (47) wird auf das Folien-Verbindungsstück
(27) aufgelegt, wobei die Signalelektroden
(51) mit den äußeren Signalelektroden (17) des äußeren
Signalelektroden-Anschlußbereichs (19) ausgerichtet sind.
Dann wird die Anordnung mit einer (nicht gezeigten) Heizeinrichtung nach unten gepreßt, um den
Signalelektroden-Anschlußbereich (49) mit der
Leiterplatte (11) zu verbinden. Dabei wird das Folien-Verbindungsstück
(47) zwischen den Signalelektroden (51) und den äußeren Signalelektroden (17) unter Dickenreduktion
gepreßt und hält die Signalelektroden (51, 17) in
elektrischem Kontakt miteinander. Das heißsiegelbare
Folien-Verbindungsstück (27) wird hergestellt durch
Dispergieren von elektrisch leitenden Teilchen in der
Folie. Es weist eine anisotrope elektrische Leitfähigkeit auf, da die gepreßten Bereiche mit
verringerter Dicke eine höhere elektrische Leitfähigkeit
aufweisen als die anderen Bereiche. Die erhaltene
Anordnung ist dünn und von flachem Profil, da die Folie mit anisotroper elektrischer Leitfähigkeit dünner sein
kann als das untere Substrat (37) und der Reflexionspo larisator (31). Gleichzeitig mit dem
elektrischen Verbinden der Signalelektroden (17, 51)
durch die Folie wird die FlüssigkristaL l-Anzeigeze I Le
(39) auf der Leiterplatte (11) befestigt. Hierdurch
läßt sich der Zusammenbau vereinfachen. Da die eine flexible Kunststoffolie als Substrat aufweisende
Flüssigkristallzelle von geringem Gewicht ist, läßt sie
sich leicht mit einer heißsiegelbaren Folie in Stellung
halten.
Fig. 5 zeigt im Querschnitt die Art, in der der Scanning-Elektroden-Anschlußbereich
(55) und der äußere Scanning-Elektroden-Anschlußbereich
(23) miteinander verbunden sind, während Fig. 6 einen Querschnitt entlang der Linie
VI-VI in Fig. 5 zeigt. Da die Scanning-E lektroden (57)
des Scanning-Elektroden-Anschlußbereichs (55) und die
äußeren Scanning-Elektroden (21) des äußeren Scanning-Elektroden-Anschlußbereichs
(23) nach oben gewandt sind (Fig. 1), können sie nicht direkt miteinander verbunden
werden. Sie werden deshalb über ein flexibles gedrucktes
Substrat (63) mit leitenden Elektroden (65) verbunden. Das flexible gedruckte Substrat (63) und der Scanning-Elektroden-Anschlußbereich
(55) sowie das flexible gedruckte Substrat (63) und der äußere Scanning-Elektroden-Ansch
lußbereich (23) werden mit den heißsiege Ibaren Folien-Verbindungsstücken
(29, 61) auf dieselbe Weise wie in den Fig. 3 und 4 verbunden. Die heißsiegelbaren Folien-Verbindungsstücke
(29, 61) dienen sowohl dazu, die Flüssigkristallzelle (39) und die Leiterplatte (11)
elektrisch miteinander zu verbinden, als auch die Flüssigkristallzelle (39) mechanisch auf der Leiterplatte
(11) zu befestigen. Die Oberfläche des äußeren Scanning-Elektroden-Anschlußbereichs
(23) der Leiterplatte (11) und die Oberfläche des Scanning-E lektroden-Anschlußbereichs
(55) der Flüssigkristallzelle (39) sind aufgrund der
Dicken des Substrats und des Polarisators auf unterschiedlichem Niveau. Die verschieden hohen
Oberflächen können jedoch mit dem flexiblen gedruckten Substrat (63) zuverlässig elektrisch miteinander verbunden
we rden.
40 ■-■■■.-■
Obwohl bei der vorstehenden Ausführungsform die
gegenüberliegenden Ränder der Flüssigkristall-Anzeigezelle
über erste und zweite Signalelektroden-Anschlußbereiche
mit der Leiterplatte heißgesiegelt sind, kann die
Flüssigkristall-Anzeigezelle auch über einen einzigen
Signalelektroden-Anschlußbereich auf der Leiterplatte
befestigt werden. Ferner kann die Flüssigkristall-Anzeigezelle
auf der Leiterplatte entweder über den oder
die Signa Ie lektroden-Anschlußbereich(e) oder den Scanning-Elektroden-Anschlußbereich
befestigt werden. Besser läßt sich die Flüssigkristall-Anzeigezelle sowohl über
den oder die Signa Ie lektroden-AnschlußbereichCe) als
auch den Scanning-Elektroden-Anschlußbereich auf der
Leiterplattebefestigen.
Die Schutzplatte (73) besteht vorzugsweise aus einem steifen Material, z.B. einer Acrylplatte. Die
Schutzplatte (73) wird auf der Leiterplatte (-11) mit
Schrauben, durch Kleben oder auf andere geeignete Weise
fixiert. Bei Verwendung einer Schutzplatte mit
Polarisationswirkung kann der Polarisator (71) weggelassen
werden. Bei einer aus Kunststoffolien hergestellten
Flüssigkristallzelle besteht Beschädigungsgefahr durch äußere Spannungen oder Scherkräfte. Bei Anbringen der
Schutzplatte läßt sich jedoch die gesamte Anordnung bzw.
das Modul leicht handhaben und die Oberfläche der Flüssigkristallzelle ist gegen Beschädigung geschützt.
Der Polarisator (71) und der Ref lexionspolarisator (31)
sind hinsichtlich der Flüssigkristallzelle (39) und der
Schutzplatte (73) nicht fixiert. Anstelle des Ref lexionspo larisators (31) können eine reflektierende
Platte und ein Polarisator verwendet werden.
Fig. 7 ist ein Querschnitt durch die Anordnung, mit der die Flüssigkristallzelle (39) und die Leiterplatte (11)
miteinander verbunden sind. Die Signalelektroden (51)
und die äußeren Signalelektroden (17) sind bei dieser
Darstellung weggelassen, da sie viel dünner sind als
der ReflexionspoLarisator (31) und das untere Substrat
(37). Das untere Substrat (37) und der RefLexionspoLarisator (31) sind unter dem oberen Substrat
(35) angeordnet. Das aus einer fLexiblen Folie bestehende obere Substrat ist deshalb am Rand nach unten gebogen
und mit dem Folien-Verbindungsstück (37) an der
Leiterplatte (11) befestigt. Im allgemeinen haben das obere Substrat (35), das untere Substrat (37) und der
Reflexionspolarisator (31) jeweils eine Dicke von einigen
10 bis einigen 100 um, während das Folien-Verbindungsstück
(27) aus einer Folie mit einer Dicke von etwa 10 jjm besteht.
Das flexible obere Substrat (35) kann leicht mit dem Folien-Verbindungsstück (27) an die Leiterplatte (11)
gekoppelt werden. Da jedoch das obere Substrat (35) im abgebogenen Zustand befestigt wird, erfährt es wie
die SignaleLektroden (51) eine Streckung beim Heißsiegeln.
Würde das obere Substrat (35) zu stark gebogen, könnten die transparenten Signalelektroden (51) beim Dehnen brechen.
Um einen derartigen Bruch der Elektroden zu vermeiden,
gehorchen die Dicke T des oberen Substrats (35) und der
Horizontalabstand D zwischen dem fixierten Folien-Verbindungsstück
(27) und dem Rand des unteren Substrats (37) vorzugsweise der folgenden Beziehung D>T.
Die Signalelektroden (51) auf dem oberen Substrat (35)
können zuverlässiger vor Bruch bewahrt werden, wenn man
einen Abstand D von 500 jjm oder mehr wählt, da die Signalelektroden (51) lokalen Spannungen unterliegen
können, die z.B. durch Grate am Rand des unteren Substrats (37) verursacht sein können.
Im folgenden wird ein Beispiel gegeben:
Transparente Signalelektroden ((51) in Fig. 2) werden
durch Sputtern von ITO in einer durchschnittlichen Dicke
von 450 A auf ein Substrat in Form einer Polyesterfolie
rl·
mit einer Dicke von 100 pm und anschließendes Mustern
der aufgesputterten Schicht entsprechend den in Tabelle
1 genannten Abständen ρ und Elektrodenbreiten (d = p/2)
hergestellt. Zwei der so hergestellten Substrate werden
als obere und untere Substrate mit einer Dicke T von
100 um zum Aufbau einer Flüssigkristallzelle verwendet.
Ein Reflex ionspolarisator mit einer Dicke von 250 um
wird auf eine Leiterplatte aufgelegt und die Flüssigkristallzelle wird wie in Fig. 1 gezeigt auf dem
Reflexionspolarisator befestigt. Jedes der verwendeten
Folien-Verbindungsstücke von anisotroper elektrischer
Leitfähigkeit hat eine Dicke von 15 um und ist aus
"Anisoron"-FoIie von der Hitachi Limited gefertigt.
Flüssigkristallzellen werden auf den Leiterplatten mit
unterschiedlichen Horizontalabständen D zwischen dem
fixierten Folien-Verbindungsstück und dem Rand des unteren
Substrats befestigt. Elektrische Leitfähigkeitstests
werden an 256 Elektroden für jede der Flüssigkristallzellen
durchgeführt, wobei die in Tabelle 1 genannten Ergebnisse
erha Iten werden.
Tabelle 1 Ausfälle unter 256 Elektroden
Abstand ρ (mm) Abstand D (mm)
0,05
0,1
0,3
0,5
0,7
0,05
0,1
0,3
0,5
0,7
Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung,
die eine Flüssigkristall-Anzeigeplatte
oder -zelle mit oberen und unteren Substraten (111, 131) aus flexiblen Kunststoffolien und eine Leiterplatte (251)
umfaßt, an die die Flüssigkristall-Anzeigeplatte mit
heißsiegelbaren Verbindungsstücken (211) (Fig. 9) gebunden
| 0,5 | 0,8 | 1,2 |
| 256 | 256 | 256 |
| 146 | 82 | 30 |
| 12 | 3 | 0 |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 0 |
ist. Fig. 9 ist ein Querschnitt entlang der Line IX-IX
von Fig. 8. Das untere Substrat (131) hat einen Elektroden-AnschLußbereich
(171) auf der oberen Oberfläche eines vorstehenden Randes (151). Der Elektroden-Anschlußbereich
(171) ist mit dem Elektroden-Anschlußbereich der oberen
Oberfläche der Leiterplatte (251) über ein verbrückendes
flexibles gedrucktes Substrat (231) verbunden. Der Elektroden-Anschlußbereich (151) wird mit einem Elektroden-Anschlußbereich
auf dem flexiblen gedruckten Substrat (231) mit einem heißsiegelbaren Verbindungsstück (211)
unter nach unten wirkender Wärme-, und Druckbeaufschlagung
verbunden. Der vorstehende Rand (151) des unteren Substrats (131) ist beweglich, da ein Element (191),
z.B. ein Polarisator, eine Reflexionsplatte oder eine
Lichtquelle, unter dem unteren Substrat (131) angeordnet ist. Da das untere Substrat (131) flexibel ist, wird
der vorstehende Rand (151) beim Nachuntendrücken gebogen
und in dem gebogenen Zustand fixiert, wie dies in Fig.
gezeigt ist. Aufgrund der Spannungen, die während und nach dem Fixieren auf dem vorstehenden Rand (151)
ausgeübt werden, können die Zwischenräume in der Zelle
Fehlern unterliegen, wodurch die Qualität der angezeigten Bilder beeinträchtigt werden kann. Dieses Problem läßt
sich dadurch lösen, daß man einen Abstandhalter unter
dem vorstehenden Rand des unteren Substrats anordnet, damit dieses eine gleichmäßige Höhe aufweist.
Fig. 10 zeigt die Verwendung eines Abstandhalters bei
der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung von Fig. 8 und
9. Mit den Fig. 8 und 9 identische Teile sind in Fig. 10 mit identischen Bezugszeichen versehen. In Fig.
ist ein getrennter Abstandhalter (311) unter der unteren
Oberfläche des vorstehenden Randes (151) des unteren Substrats (131) angeordnet. Selbst wenn daher der
vorstehende Rand (311) beim Verbinden mit dem heißsiegelbaren Verbindungsstück (131) nach unten gepreßt
wird, wird das untere Substrat (131) bei gleichmäßiger
Höhe gehalten, so daß es sich nicht biegt und keinen
AH
zu großen Spannungen unterliegt.
Vorzugsweise wird eine Klebstoffschicht auf eine oder
beide, oberen und unteren Oberflächen des Abstandhalters
(311) aufgetragen, damit dieser leichter mit dem unteren
Substrat (131) und der Leiterplatte (251) ausgerichtet und positioniert werden kann. Beim Aufbringen von
K lebstoffschichten auf die obere und untere
Oberfläche des Abstandhalters (311) kann eine dieser
Schichten dazu verwendet werden, den AbstandhaIter (311)
auf der Leiterplatte (251) zu befestigen, während die
andere dazu dient, den Abstandhalter (311) an der
Flüssigkristall-Anzeigeplatte (101) zu befestigen. Bei
dieser Anordnung wird verhindert, daß der Abstandhalter
(311) nach dem Ausrichten und Positionieren mit der
FlüssigkristaIL-Anzeigep latte (101) und der Leiterplatte
(251) verschoben wird. Hierdurch läßt sich die
Produktionsgeschwindigkeit erhöhen.
Fig. 11 zeigt im Querschnitt eine andere Ausführungsform
einer Verbindungsanordnung. Ein Element (191) unter dem unteren Substrat, z.B. eine reflektierende Platte
oder ein Polarisator, weist einen Rand (191a) auf, der sich als Abstandhalter unter den vorstehenden Rand (151)
erstreckt. Durch derartiges Verbinden des unteren
Substrats mit der Leiterplatte über das Folien-Verbindungsstück
mit einem unter dem vorstehenden Rand des unteren Substrats angeordneten Abstandhalter lassen
sich zu große Spannungen in dem unteren Substrat vermeiden, die andernfalls durch das Verbinden mit der Leiterplatte
auftreten wurden. Auf diese Weise wird eine Deformation der Flüssigkristall-Anzeigeplatte verhindert und man
erhält angezeigte Bilder von guter Qualität.
Es ist bereits eine transparente Tastsensorplatte bekannt,
die als Eingabeeinrichtung auf einer Flüssigkristallzelle
angeordnet ist. Die transparente Tastsensorplatte weist '
ein Matrixelektrodenmuster auf, z.B. ein Substrat mit
Streifenelektroden, die sich in X-Richtung erstrecken
und ein Substrat mit StreifeneLektroden, die sich in
Y-Richtung erstrecken, wobei die Substrate durch einen kleinen Luftspalt voneinander beabstandet sind, um einen
Kurzschluß zu verhindern. Beim Berühren der
Tastsensorp latte mit dem Finger werden bestimmte Elektroden
miteinander in Kontakt gebracht und ergeben ein
Eingangssignal für einen Steuerkreis. Die
Verbindungsanordnung unter Verwendung eines Folien-Verbindungsstücks
von anisotroper elektrischer Leitfähigkeit kann zum Verbinden einer derartigen
Tastsensorplatte mit einer Leiterplatte verwendet werden.
Fig. 12 zeigt eine weitere Ausführungsform einer
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer
Tastsensorp latte. Dargestellt sind eine Leiterplatte
(11A), ein Reflexionspolarisator (31), eine Flüssigkristall-Anzeigezelle (39), ein Polarisator (71)
und eine transparente Tastsensorplatte (81). Die Flüssigkristall-Anzeigezelle (39) besteht aus einem oberen
Substrat (35) und einem unteren Substrat (37). Das obere Substrat (35) weist gegenüberliegende vorstehende Ränder
(41, 47) auf, die auf ihren unteren Oberflächen erste und zweite Signalelektroden-Anschlußbereiche (43, 49)
aufweisen. Das untere Substrat (37) weist ebenfalls einen vorstehenden Rand (53) mit einem Scanning-Elektroden-Anschlußbereich
(55) auf der oberen Oberfläche auf. Die Leiterplatte (11A) hat äußere SignaLe lektroden-Anschlußbereiche
(15, 19), die mit den ersten und zweiten
Signalelektroden-Anschlußbereichen (43, 49) der
Flüssigkristall-Anzeigezelle (39) durch heißsiegelbare
Folien-Verbindungsstücke (25, 27) mit anisotroper
elektrischer Leitfähigkeit ausgerichtet und verbunden
sind. Die Leiterplatte (11) weist ferner einen äußeren
Scanning-E lektroden-AnschLußbereich (21) auf, der mit
dem Scanning-Elektroden-Anschlußbereich (55) der
Flüssigkristall-Anzeigezelle (39) mit heißsiegelbaren
Folien-Verbindungsstücken (29, 61) von anisotroper elektrischer Leitfähigkeit über ein flexibles gedrucktes
Substrat (63) mit Leitfähigkeitswegen (65), die in
gleichen Abständen wie die Scanning-Leitungen beabstandet
sind, ausgerichtet und verbunden ist.
Die transparente TastsensorpLatte (81) umfaßt ein oberes
Substrat (85) mit Elektroden, die sich in X-Richtung
erstrecken, und ein unteres Substrat (83) mit Elektroden, die sich in Y-Richtung erstrecken. Die oberen und unteren
Substrate (83, 85) bestehen jeweils aus einer flexiblen
Folie, z.B. einer Kunststoffolie. Das obere Substrat
(83) weist einen vorstehenden Rand (103) mit einem Elektroden-Anschlußbereich (105) in Y-Richtung auf der
unteren Oberfläche auf. Das untere Substrat (85) weist einen vorstehenden Rand (107) mit einem Elektroden-Anschlußbereich
(109) in X-Richtung auf der oberen Oberfläche auf. Die Leiterplatte (11A) hat einen äußeren
Elektroden-Anschlußbereich (16) in Y-Richtung, der mit
dem Elektroden-Anschlußbereich (105) in Y-Richtung der
Tastsensorplatte (81) durch ein heißsiegelbares Folien-Verbindungsstück
(72) von anisotroper elektrischer Leitfähigkeit ausgerichtet und verbunden ist. Die
Leiterplatte (11A) weist außerdem einen äußeren Elektroden-Anschlußbereich
(20) in X-Richtung auf, der mit dem Elektroden-Anschlußbereich (109) in X-Richtung der
Tastsensorplatte (81) durch heißsiegelbare Folien-Verbindungsstücke
(77, 79) von anisotroper elektrischer Leitfähigkeit über eine flexible Leiterplatte (73) mit
L e i t f ä h ig keitswegen (75), die im selben Abstand
angeordnet sind wie die Elektroden (108) in X-Richtung des Elektroden-Anschlußbereichs (109) in X-Richtung,
ausgerichtet und verbunden sind.
Fig. 13 zeigt, wie der zweite Signalelektroden-Anschlußbereich
(49) und der äußere Signalelektroden-Anschlußbereich
(19) miteinander verbunden sind und wie der Elektroden-Anschlußbereich (105) in Y-Richtung mit
dem äußeren Elektroden-Anschlußbereich (16) in Y-Richtung
verbunden ist. Fig. 14 zeigt einen Querschnitt entlang
der Linie XIV-XIV von Fig. 13. Zum Zusammenbau wird
das heißsiegelbare FoLien-Verbindungsstück (27) auf den
äußeren Signalelektroden-Anschlußbereich (19) aufgelegt, worauf man auf das Folien-Verbindungsstück (27) den
vorstehenden Rand (47) auflegt und zwar unter Ausrichtung der Signalelektroden (51) des zweiten Signalelektroden-Anschlußbereichs
(49) mit den äußeren Signalelektroden
(17) des äußeren Signalelektroden-Anschlußbereichs (19).
Hierauf wird der Aufbau mit einer Heizeinrichtung nach
unten gepreßt, um den zweiten Signalelektroden-Anschlußbereich
(49) auf der Leiterplatte (11A) zu fixieren. In ähnlicher Weise werden das heißsiegelbare
Folien-Verbindungsstück (72) auf den äußeren Elektroden-Anschlußbereich
(16) in Y-Richtung und dann die äußeren Elektroden (18) in Y-Richtung des äußeren Elektroden-Anschlußbereichs
(16) in Y-Richtung auf das Folien-Verbindungsstück
(72) aufgelegt und zwar unter Ausrichtung der Ansch lußeLektroden (106) in Y-Richtung des
Elektroden-Anschlußbereichs (105) in Y-Richtung mit den
äußeren Elektroden (18) in Y-Richtung. Hierauf wird der Aufbau mit einer Heizeinrichtung nach unten gepreßt,
um den Elektroden-Anschlußbereich (105) in Y-Richtung
auf der Leiterplatte (11A) zu befestigen. Dabei werden die Bereiche des Folien-Verbindungsstücks (72), die den
äußeren Elektroden (18) in Y-Richtung entsprechen, in
ihrer Dicke verringert und ergeben eine elektrische
Verbindung zwischen den äußeren Elektroden (18) in Y-Richtung
und den Anschlußelektroden (106) in Y-Richtung. In ähnlicher Weise werden die Bereiche des Folien-Verbindungsstückes
(27), das den äußeren Signa I e lektroden
(17) entspricht, in ihrer Dicke reduziert und ergeben
eine elektrische Verbindung zwischen den äußeren
Signalelektroden (17) und den Signalelektroden (51).
Die heißsiege Ibaren Folien-Verbindungsstücke (27, 72)
werden durch Dispergieren von elektrisch leitfähigen
Teilchen in einer Folie hergestellt. Sie weisen eine anisotrope elektrische Leitfähigkeit auf, da die
gepreßten Bereiche mit geringerer Dicke eine höhere
elektrische Leitfähigkeit aufweisen als die anderen Bereiche. Der erhaltene Aufbau ist dünn und von flachem
Profil, da die Folien mit anisotroper elektrischer Leitfähigkeit dünner sein können als das untere Substrat
(37) und der Reflexionspolarisator (31). Gleichzeitig
mit dem elektrischen Verbinden der Signalelektroden (17,
51; 18, 106) durch die Folien werden die Flüssigkristall-Anzeigezelle
(39) und die Tastsensorplatte (81) auf der
Leiterplatte (11) fixiert. Hierdurch läßt sich der Zusammenbau vereinfachen. Da die transparente
Tastsensorplatte, die aus einer flexiblen Kunststoffolie
gefertigt ist, geringes Gewicht aufweist, kann sie mit
der heißsiegeIbaren Folie gut in Stellung gehalten und
fixiert werden.
Fig. 15 zeigt, wie der Scanning-Elektroden-Anschlußbereich
(55) und die äußeren Scanning-Elektroden (23) des äußeren
Scanning-Elektrodenbereichs (21) miteinander
verbunden sind und der Elektroden-Anschlußbereich (109)
in X-Richtung mit dem äußeren Elektroden-Anschlußbereich
(20) in X-Richtung verbunden ist. Fig. 16 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie XVI-XVI von Fig. 15. Die
Scanning-Elektroden (57) des Scanning-E lektroden-Anschlußbereichs
(55) sowie die äußeren Scanning-Elektroden (23) sind über ein flexibles gedrucktes
Substrat (63) mit Leiterwegen (65) miteinander verbunden, da sie nach oben gewandt sind und nicht direkt
miteinander verbunden werden können. In entsprechender Weise sind die Anschlußelektroden (108) in X-Richtung
und die äußeren Elektroden (22) in X-Richtung des äußeren Elektroden-Anschlußbereichs (20) in X-Richtung, die
ebenfalls nach oben gewandt sind, über ein flexibles gedrucktes Substrat (73) mit Leiterwegen (75), die im
selben Abstand wie die Anschlußelektroden (108) in X-Richtung
beabstandet sind, durch Folien-Verbindungsstücke
77, 79) miteinander verbunden. Das flexible gedruckte Substrat (73) und der Elektroden-Anschlußbereich (109)
in X-Richtung, das flexible gedruckte Substrat (73) und der äußere Elektroden-AnschLußbereich (20) in X-Richtung,
das flexible gedruckte Substrat (63) und der Scanning-Elektroden-Anschlußbereich
(55) sowie das flexible gedruckte Substrat (63) und der äußere Scanning-Elektrodenbereich
(21) sind auf dieselbe Weise miteinander verbunden, wie dies unter Bezug auf die Fig. 13 und 14
beschrieben wurde. Die Folien-Verbindungsstücke dienen
zur elektrischen Verbindung und auch zur mechanischen
Befestigung der transparenten Ta stsensorplatte (81) auf
der Leiterplatte (11A). Ferner dienen die Folien-Verbindungsstücke
dazu, die Flüssigkristallzelle (39) mit der Leiterplatte (11A) elektrisch zu verbinden und
sie mechanisch auf ihr zu befestigen. Die Oberfläche des äußeren Scanning-Elektrodenbereichs (21) und die
Oberfläche des Scanning-Elektroden-Anschlußbereichs (55)
sind auf unterschiedlichem Niveau aufgrund der Dicken
des Substrats (37) und des Polarisators (31), die unterhalb des Scanning-Elektroden-Anschlußbereichs (55)
angeordnet sind. Diese Oberflächen sind jedoch durch das flexible gedruckte Substrat (63) zuverlässig
miteinander verbunden.
Fig. 17 zeigt eine weitere Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung.
Diese Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung enspricht im
wesentlichen der oben beschriebenen Vorrichtung, jedoch ist zwischen der Flussigkristall-Anzeigezelle (39) und
der transparenten Tastsensorplatte (81) eine Schutzplatte
(121) vorgesehen. Bei der Ausführungsform von Fig. 12
befindet sich nur der Polarisator (71) zwischen der transparenten Tastsensorplatte (81) und der
Flüssigkristall-Anzeigezelle (39). Da der Polarisator
normalerweise aus einem flexiblen Material besteht,
unterliegt die Flüssigkristallzelle (39) einem lokalen
Druck, wenn man die transparente Tastsensorplatte (81)
mit dem Finger drückt, welcher den Orientierungsfilm
oder den Zwischenraum in der Flüssigkristallzelle (39)
beschädigen und die Qualität der angezeigten Bilder
beeinträchtigen kann. Bei der Ausführungsform von Fig.
17 ist die Schutzplatte (121) von der Flüssigkristallzelle
(39) beabstandet, um diese vor Lokaler Druckanwendung
zu schützen. Die Schutzplatte (171) besteht vorzugsweise aus einem steifen Material, z.B. einer
Acrylplatte. Die Schutzplatte (171) wird durch Schrauben, durch Verkleben oder auf andere geeignete Weise in
Stellung gehalten. Die Schutzplatte (171) kann über dem Polarisator (71) angeordnet sein. Der Polarisator
(71) kann weggelassen werden, wenn eine Schutzplatte mit Polarisationswirkung verwendet wird. Eine
Schutzplatte oder eine andere Platte mit Schutzwirkung
kann als unteres Substrat der transparenten Tastsensorplatte (81) verwendet werden.
Fig. 18 zeigt eine weitere Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung,
die sich von der Vorrichtung von Fig. 17 dadurch unterscheidet, daß die Schutzplatte (121) eine
Aussparung (123) in einem Seitenrand entsprechend dem äußeren Elektroden-Anschlußbereich (16) in Y-Richtung
der Leiterplatte (11A) aufweist und daß der äußere Elektroden-Anschlußbereich in Y-Richtung mit dem
Elektroden-Anschlußbereich (115) in Y-Richtung der transparenten Tastsensorplatte (81) durch ein
gekrümmtes flexibles gedrucktes Substrat (131) verbunden ist, das Leiterwege (135) aufweist, welche im selben
Abstand angeordnet sind wie die Elektroden des Elektroden-Anschlußbereichs (105) in Y-Richtung. Das flexible
gedruckte Substrat (131), der Elektroden-Anschlußbereich
(105) in Y-Richtung und der äußere Elektroden-Anschlußbereich
(16) in Y-Richtung sind jeweils mit Folien-Verbindungsstücken (137, 72) von anisotroper
elektrischer Leitfähigkeit verbunden. Bei der
Ausführungsform von Fig. 18 kann der vorstehende Rand
(103) der transparenten Ta stsensorplatte (81) mit der
Leiterplatte (11A) gekoppelt werden, ohne nach unten gebogen werden zu müssen, so daß die transparente
TastsensorpLatte (81) positioniert und befestigt werden
kann, ohne unter dem Einfluß der relativ dicken
Schutzplatte (121) nach unten gekrümmt zu werden.
Die transparente Tastsensorplatte kann daher sicher durch
Folien-Verbindungsstücke von anisotroper elektrischer
Leitfähigkeit mit der aus flexiblen Folien gefertigten
Flüssigkristall-Anzeigezelle verbunden werden. Die
elektrische und mechanische Verbindung von transparenter
Tastsensorplatte und Flüssigkristall-Anzeigezelle ist
somit einfach und kostengünstig und ergibt einen flachen Aufbau.
Claims (1)
- PatentansprücheFLüssigkristaLl-Anzeigevorrichtung, gekennzeichnet durch eine Leiterplatte mit einem äußeren Elektroden-Anschlußbereich, einer Flüssigkristall-Anzeigezelle, die einen flexiblen Film als Substrat und einen Elektroden-Anschlußbereich aufweist, sowie ein Folien-Verbindungsstück von anisotroper elektrischer Leitfähigkeit, das den Elektroden-Anschlußbereich der Flüssigkristall-Anzeigezelle mit dem äußeren Elektroden-Anschlußbereich der Leiterplatte elektrisch verbindet und die Flüssigkristall-Anzeigezelle mechanisch auf der Leiterplatte befestigt.Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristall-Anzeigezelle ein oberes Substrat und ein unteres Substrat umfaßt, wobei das obere Substrat einen vorstehenden Rand aufweist, der sich über den entsprechenden Rand des unteren Substrats erstreckt, und wobei der Elektroden-Anschlußbereich der Flüssigkristal L-Anzeigezelle auf dem vorstehenden Rand vorgesehen ist und mit dem äußeren Elektroden-Ansch lußbereich der Leiterplatte derart verbunden ist, daß der Abstand zwischen dem verbundenen Elektroden-Anschlußbereich und dem Rand des unteren Substrats größer ist als die Dicke des oberen SubstratsFlüssigkristall-Anzeigevorrichtung, gekennzeichnet durch eine Leiterplatte, eine Flüssigkristall-Anzeigezelle mit einem oberen Substrat und einem unteren Substrat, die jeweils aus einer flexiblen Folie bestehen, wobei das untere Substrat einen vorstehenden Rand aufweist, der sich über den entsprechenden Rand des oberen Substrats erstreckt und auf dem der Elektroden-Anschlußbereich vorgesehen ist, ein Verbindungsstück, das den Elektroden-Anschlußbereich mit der Leiterplatte verbindet, und einen Abstandhalter, der unterhalb des vorstehenden Randes angeordnet ist, um das untere Substrat beigLeichmäßiger Höhe zu haLten.FLüss igkristall-Anzeigevorrichtung, gekennzeichnet durch eine LeiterpLatte mit einem äußeren Elektroden-Anschlußbereich, eine.Flüssigkristall-Anzeigezelle, die auf der LeiterpLatte befestigt ist und eine fLexibLe FoL ie aLs Substrat aufweist, eine transparente TastsensorpLatte mit einem ELektroden-AnschLußbereich , die auf der FLüssigkristaLL-AnzeigezeLLe befestigt ist, und ein FoLien-Verbindungsstück von anisotroper eLektrischer Leitfähigkeit, das den Elektroden-AnschLußbereich der transparenten TastsensorpLatte und den äußeren ELektroden-AnschLußbereich der LeiterpLatte eLektrisch verbindet und die transparente TastsensorpLatte mechanisch auf der LeiterpLatte festhält.
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
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Also Published As
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|---|---|
| DE3616046C2 (de) | 1996-04-25 |
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