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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung
eines Anzeigemoduls, umfassend das Anbringen auf einer Grundplatte
von mindestens zwei Flüssigkristall-Anzeige-Elementen, die
zwei Schichten aus Glas aufweisen, miteinander versiegelt und mit
Flüssigkristallen
dazwischen, und wobei eine der Schichten aus Glas mit einem transparenten
Metalloxid-Film beschichtet ist, um Bildpunkte bereitzustellen,
das Befestigen auf der Grundplatte, die eine erste und eine zweite
Oberfläche
aufweist, von mindestens einer Steuereinheit zur Steuerung der visuellen
Eigenschaften der genannten Bildpunkte, und das Bilden einer Verdrahtung zwischen
der genannten mindestens einen Steuereinheit und jedem der Flüssigkristall-Anzeige-Elemente,
um eine Verbindung zur Signalübertragung zwischen
der Steuereinheit und den Bildpunkten der Flüssigkristall-Anzeige-Elemente zu erstellen.
Die Erfindung bezieht sich zudem auf ein Anzeigemodul umfassend
mindestens zwei Flüssigkristall-Anzeige-Elemente,
befestigt auf einer Grundplatte, die eine erste und eine zweite
Oberfläche
aufweist, wobei die Flüssigkristall-Anzeige-Elemente
zwei Schichten aus Glas aufweisen, miteinander versiegelt und mit
Flüssigkristallen
dazwischen, und Bildpunkte, mindestens eine auf der Grundplatte
befestigte Steuereinheit, zur Steuerung der visuellen Eigenschaften
der genannten Bildpunkte durch Änderung
der Transparenz der Bildpunkte, und eine Verdrahtung von der genannten
mindestens einen Steuereinheit zu den genannten mindestens zwei
Flüssigkristall-Anzeige-Elementen,
um eine Verbindung zur Signalübertragung
zwischen der genannten mindestens einen Steuereinheit und den Bildpunkten
der Flüssigkristall-Anzeige-Elemente
zu erstellen.
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Diskussion des zugehörigen Stands
der Technik
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Informationsanzeigen
umfassend einen Satz von Bildpunkten sind bekannt. Die Bildpunkte
sind üblicherweise
in einer Anordnung auf einer Hintergrundplatte angeordnet, wobei
unterschiedliche Informationen auf der Informationsanzeige durch Änderung
der visuellen Eigenschaften der Bildpunkte präsentiert werden können. In
sogenannten monochromatischen Anzeigen kann jeder Bildpunkt entweder
in einen transparenten oder in einen nicht-transparenten Zustand
versetzt werden. Wenn ein Bildpunkt in den transparenten Zustand
versetzt wird, ist die Hintergrundplatte sichtbar. Entsprechend
ist, wenn ein Bildpunkt in den nicht-transparenten Zustand versetzt
wird, die Hintergrundplatte durch den Bildpunkt nicht sichtbar.
Daher können
die Bildpunkte in verschiedenen Zuständen visuell voneinander unterschieden
werden.
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Informationsanzeigen
für die
Verwendung für den
Aussenbereich basieren üblicherweise
auf LED-Anzeigen oder mechanischen Anzeigen, in denen eine Matrix von
zweifarbigen Klappen den Anzeigebereich bilden. Die Klappen können umgedreht werden,
um die Farbe der Anzeige zu ändern (”split-flap”-Anzeige),
um das gewünschte
Bild zu bilden. Es gibt einige Nachteile bei dieser Art von Anzeigen.
Die LED-Anzeigen emittieren Licht, und die Helligkeit des Lichts
ist begrenzt. Das bedeutet, dass zum Beispiel die LED-Anzeigen in
direktem Sonnenlicht ohne besondere Anordnungen nutzlos sind, weil die
Helligkeit des Sonnenlichts ein Vielfaches verglichen mit der Helligkeit
der LEDs beträgt.
Die ”split-flap”-Anzeigen
umfassen mechanische Teile, die sich während des Betriebs abnutzen.
Daher benötigen
sie eine regelmässige
Wartung, und die Lebensdauer der Mechanik ist begrenzt.
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Auf
Flüssigkristall-Anzeigen
basierende Informationsanzeigen aus dem Stand der Technik für die Verwendung
für den
Aussenbereich umfassen üblicherweise
eine Anzahl kleinerer Flüssigkristall-Anzeigen
(LCD), die Seite an Seite auf einer Grundplatte angebracht sind.
Jedoch benötigt
jede solcher kleineren Flüssigkristall-Anzeigen einen Mindestabstand
an mindestens zwei Kanten des Flüssigkristalls.
Wenn derartige Flüssigkristall-Anzeigen Seite
an Seite angebracht sind, verdoppelt sich der Mindestabstand sogar,
und er ist auf derartigen Informationsanzeigen deutlich sichtbar.
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Das
Dokument
US-2002/0008809 ,
auf dem die Präambeln
der Ansprüche
1 und 5 basieren, offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer
Anzeige aus einer Vielzahl von kleinen Flach-Panels (Tafeln). Die
Flach-Panels können
auf dem gleichen Träger
installiert sein. Es gibt auch Reihen- und Spalten-Treiber-Eingänge für jedes
Panel der Anzeige, so dass der gleiche Reihen-Treiber alle Panels
in der gleichen Reihe und entsprechend der gleiche Spalten-Treiber
alle Panels in der gleichen Spalte betreibt. Es ist auch offenbart,
dass alle Panels eine eigene Steuereinheit aufweisen können. Die
Signale und erforderlichen elektrischen Spannungen können über flexible
Kabel zu den Panels übertragen
werden.
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Das
Dokument
US-6,005,649 offenbart
eine Anzeige, die aus einer Mehrzahl von Mikro-Anzeigen besteht.
Die Mikro-Anzeigen sind auf einem üblichen Träger angebracht, der thermisch
an das Material der Mikro-Anzeigen angepasst ist. Nach D2 können die Mikro-Anzeigen
in Form einer Matrix zusammengesetzt werden, so dass jede Mikro-Anzeige
mindestens eine exponierte äussere
Kante und von einer bis zu drei innere(n) Kante(n) aufweist. Daher
können nur
Anordnungen von einer oder zwei Reihen oder Anordnungen von einer
oder zwei Spalten verwendet werden (1 × N, 2 × N, N × 1, N × 2). Der Träger kann verwendet
werden, um eine Verdrahtung von den Kanten der Anzeige zu den einzelnen
Mikro-Anzeigen bereitzustellen.
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Das
Dokument
US-6,262,696 offenbart ebenfalls
eine tafelförmige
Flach-Panel-Anzeige.
Die tafelförmigen
Anzeigemodule der Anzeige sind so ausgerichtet, dass der Zwischenraum
zwischen den Bildpunkten zwischen zwei benachbarten Tafeln den einheitlich
regelmässigen
Zwischenraum zwischen den Bildpunkten innerhalb der Tafeln beibehält. Die tafelförmigen Anzeigemodule
sind auf einem üblichen
Träger
angebracht und elektrisch miteinander verbunden, um die Funktion
einer grossflächigen
Anzeige nachzubilden.
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Ziele und Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist deshalb ein Ziel dieser Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung
einer Informationsanzeige und eine verbesserte Informationsanzeige
bereitzustellen. Diese Ziele werden erreicht durch ein Verfahren
zur Herstellung eines Anzeigemoduls, wie in Anspruch 1 definiert,
und durch ein Anzeigemodul, wie in Anspruch 5 definiert. Die vorliegende
Erfindung basiert auf der Idee, dass eine übliche Grundplatte sowohl für die Flüssigkristall-Anzeige-Elemente
als auch für
die Steuereinheiten verwendet wird, wobei die Flüssigkristall-Anzeige-Elemente
auf einer Oberfläche
der Grundplatte befestigt sind, und die Steuereinheiten auf der
gegenüberliegenden
Oberfläche der
Grundplatte befestigt sind. Die Befestigung der Flüssigkristall-Anzeige-Elemente
und der Steuereinheiten wird zweckmässigerweise durch die Verwendung
von doppelseitigem Klebeband oder Klebstoff durchgeführt. Ein
Verfahren nach der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
dass das Verfahren zudem das Bilden der Hintergrundplatte aus einem
farbigen, transflektiven Material umfasst, wobei die Hintergrundplatte
die Farbe für
einen Bildpunkt bereitstellt, wenn dieser in einen zumindest teilweise
transparenten Zustand versetzt wird, und als ein optischer Filter
wirkt.
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Ein
Anzeigemodul nach der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Hintergrundplatte dazu verwendet wird, die Farbe für einen solchen
Bildpunkt bereitzustellen, der in einen zumindest teilweise transparenten
Zustand versetzt ist, und dadurch, dass die Grundplatte unter Verwendung von
transflektivem Material gebildet wird, wobei die Grundplatte als
ein optischer Filter dient.
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Eine
Informationsanzeige nach der vorliegenden Erfindung ist in erster
Linie dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Flüssigkristall-Anzeige-Elemente
auf einer Grundplatte befestigt sind.
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Die
vorliegende Erfindung bietet bedeutsame Vorteile gegenüber Informationsanzeigen
aus dem Stand der Technik und Verfahren zu deren Herstellung. Die
Erfindung ist insbesondere in Form von grossflächigen Informationsanzeigen
für die
Verwendung für
den Aussenbereich als auch in grossen Lounges, Wartehallen, usw.
anwendbar. Die Anordnung der Flüssigkristall-Anzeige-Elemente gemäss der Erfindung
bietet die Möglichkeit,
engere Mindestabstände
zu verwenden als bei Flüssigkristall-Anzeige-Elementen
aus dem Stand der Technik, wodurch die Abstände zwischen verschiedenen
Flüssigkristall-Anzeige-Elementen
beinahe nicht wahrnehmbar sind. Die Informationen, die auf Anzeigen
gemäss der
vorliegenden Erfindung präsentiert
werden, sind auch in direktem Sonnenlicht lesbar, deshalb werden keine
besonderen Anordnungen benötigt,
um direktes Sonnenlicht am Zugang zur Anzeige zu hindern. Durch
die Verwendung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung können die
Herstellungskosten reduziert werden, weil die gleiche Grundplatte
als Befestigungsgrundlage verwendet werden kann, und weil die Hitzeversiegelung
für das
Verbinden des Kabels sowohl mit den Flüssigkristall-Anzeige-Elementen
als auch mit den Steuereinheiten verwendet wird.
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Kurze Diskussion der Figuren
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Die
Erfindung wird nun im folgenden ausführlicher beschrieben, mit Bezug
auf die angehängten Figuren,
von denen
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1 als
Vorderansicht eine Informationsanzeige nach einer vorteilhaften
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt,
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2 als
Seitenansicht eine Struktur eines Anzeigemoduls einer Informationsanzeige
nach einer vorteilhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, und
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3 als
Vorderansicht eine Informationsanzeige nach einer vorteilhaften
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, umfassend eine Anordnung von Anzeigemodulen,
zeigt.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Im
folgenden wird eine vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung beschrieben, mit Bezug auf die 1 und 2.
Die Informationsanzeige 1 umfasst mindestens ein Anzeigemodul 2. Das
Anzeigemodul enthält
zwei oder mehr Flüssigkristall-Anzeige-Elemente 3a, 3b.
In 1 sind nur zwei solcher Elemente 3a, 3b abgebildet,
aber es ist naheliegend, dass die Anzahl an Flüssigkristall-Anzeige-Elementen
in praktischen Umsetzungen grösser
als zwei sein kann. Die beiden Flüssigkristall-Anzeige-Elemente 3a, 3b sind
auf der gleichen Grundplatte 4 angebracht. Es ist auch
möglich,
dass mehr als zwei Flüssigkristall-Anzeige-Elemente auf einer Grundplatte 4 angebracht
sind. Zum Beispiel können vier
oder sogar mehr Flüssigkristall-Anzeige-Elemente
auf einer Grundplatte 4 angebracht werden. Eine Vielzahl
von Anzeigemodulen 2 kann Seite an Seite und/oder übereinander
plaziert werden, um grössere Informationsanzeigen 1 zu
bilden. Zum Beispiel präsentiert 3 eine
Informationsanzeige 1, die zwei Reihen von Anzeigemodulen 2 umfasst,
und beide Reihen umfassen zwei Anzeigemodule 2.
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Im
folgenden wird das Herstellungsverfahren der Informationsanzeige 1 nach
einer vorteilhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Zuerst werden die Flüssigkristall-Anzeige-Elemente 3a, 3b dargestellt.
Wie einem Experten auf dem Gebiet bekannt ist, ist eine Flüssigkristall-Anzeige
aus einer Vielzahl von Schichten zusammengesetzt. Die oberste Schicht
wird aus einer Glasschicht hergestellt, die mit einem transparenten
Metalloxid-Film beschichtet ist. Dieser Metalloxid-Film dient als
Elektrode und kann gemustert sein, um die Reihen und Spalten einer
passiven Matrix-Anzeige oder die einzelnen Bildpunkte einer aktiven
Matrix-Anzeige zu bilden. Diese Elektroden werden verwendet, um
die geeignete elektrische Spannung an die Bildpunkte anzulegen,
was sich durch die Einwirkung auf die Orientierung der Kristalle
in der Flüssigkeit
auf die visuellen Eigenschaften der Bildpunkte auswirkt. Eine Polymer-Ausgleichs-Schicht
wird unter dem transparenten Metalloxid-Film aufgetragen. Zwei derartige
Schichten aus Glas werden hergestellt und eine wird mit einer Schicht
aus Polymer-Abstandshalter-Kügelchen
beschichtet, um zwischen den Glasschichten, wo die Flüssigkristalle
schliesslich plaziert werden, einen einheitlichen Spalt beizubehalten.
Die zwei Glasschichten werden dann aneinandergefügt und die Kanten werden versiegelt,
z. B. mit Epoxydharz. Ein schmaler Teil der Kanten, zum Beispiel
eine Ecke, wird unversiegelt gelassen, so dass das Flüssigkristall-Material
unter Vakuum zwischen die zwei Glasschichten injiziert werden kann. Sobald
die Anzeige mit Flüssigkristallen
gefüllt
worden ist, wird der unversiegelte Teil der Kante versiegelt und
Polarisatoren werden auf die Glasoberflächen aufgetragen. Die detaillierte
Struktur der Flüssigkristall-Anzeige
ist in den Figuren nicht abgebildet.
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Als
nächstes
werden im Verfahren nach einer vorteilhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die erforderlichen Verdrahtungen zwischen den
Flüssigkristall-Anzeige-Elementen 3a, 3b und den
Steuereinheiten 5a, 5b gebildet. Die Verdrahtungen
werden zweckmässigerweise
durch Verwendung der sogenannten Hitzeversiegelungs-Technik gebildet.
Das bedeutet, dass die flexiblen Kabel 6a, 6b, 6c, 6d an
einem Ende mit dem transparenten Metalloxid-Film des Flüssigkristall-Anzeige-Elements 3a, 3b hitzeversiegelt
und am anderen Ende mit der Steuereinheit 5a, 5b hitzeversiegelt
werden. Die Verdrahtung (Kabel) kann verwendet werden, um Steuersignale
(geeignete elektrische Spannungen) von den Steuereinheiten 5a, 5b zu
den Bildpunkten der Flüssigkristall-Anzeige-Elemente 3a, 3b zu übertragen.
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Nachdem
die Kabel an den richtigen Stellen versiegelt sind, werden die Flüssigkristall-Anzeige-Elemente 3a, 3b und
die Steuereinheiten 5a, 5b auf der Grundplatte 4 befestigt.
Die Grundplatte 4 wird z. B. aus einer Plastik-Schicht
oder einem anderen geeigneten Material hergestellt. Die Grösse der Grundplatte 4 ist
ein wenig grösser
als ein oder mehrere Flüssigkristall-Anzeige-Elemente 3a, 3b.
Vorzugsweise ist die Grösse
der Grundplatte 4 ein wenig grösser als die Grösse von
zwei parallelen Flüssigkristall-Anzeige-Elementen 3a, 3b.
Die Flüssigkristall-Anzeige-Elemente 3a, 3b werden
vorzugsweise mit Klebstoff oder doppelseitigem Klebeband 7 an
einer Oberfläche 4a der
Grundplatte 4 befestigt. Entsprechend werden die Steuereinheiten 5a, 5b vorzugsweise
mit Klebstoff oder doppelseitigem Klebeband 7 an der gegenüberliegenden
Oberfläche 4b der
Grundplatte befestigt. Wie zuvor in der Beschreibung erwähnt, kann
das Anzeigemodul 2 mehr als ein Flüssigkristall-Anzeige-Element
umfassen, wobei zwei oder mehr Flüssigkristall-Anzeige-Elemente und
die zur Steuerung der Flüssigkristall-Anzeige-Elemente
erforderlichen Steuereinheiten auf der gleichen Grundplatte 4 befestigt
werden.
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Zusätzlich zum
Bereitstellen einer Befestigungsgrundlage für die Flüssigkristall-Anzeige-Elemente
und die Steuereinheiten stellt die Grundplatte 4 des Anzeigemoduls 2 die
geeignete Farbe für
die Bildpunkte der Flüssigkristall-Anzeige-Elemente bereit,
die in einen zumindest teilweise transparenten Zustand versetzt
sind. Die Grundplatte 4 wirkt sich auch auf einige andere
optische Eigenschaften der Bildpunkte aus. Daher kann zumindest
die Farbe der monochromatischen Informationsanzeige 1 durch Variation
der Farbe der Grundplatte 4 variiert werden. Deshalb kann
des Anzeigemodul 2 an der Grundplatte 4 z. B.
an einem Gehäuse
(nicht abgebildet) befestigt werden, ohne die Notwendigkeit, irgendeine
separate Befestigungsgrundlage zu verwenden. Vorteilhaft kann die
Befestigung zum Beispiel unter Verwendung der oberen und der unteren
Kanten der Grundplatte 4 durchgeführt werden. Die Kanten können mit geeigneten
Befestigungsmitteln wie zum Beispiel Schrauben befestigt werden,
oder die Kanten können durch
Einpassung in einen Einschubrahmen (nicht abgebildet) oder etwas Äquivalentes befestigt
werden. Es ist naheliegend, dass es andere Befestigungsverfahren
gibt als die zuvor erwähnten
Beispiele.
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Die
Anzahl Bildpunkte in jedem Flüssigkristall-Anzeige-Element 3a, 3b kann
in unterschiedlichen Anwendungen unterschiedlich sein. Als ein nicht
einschränkendes
Bespiel umfasst jedes Flüssigkristall-Anzeige-Element 3a, 3b der
Informationsanzeige 1 aus 1 160 Bildpunkte
P, angeordnet in Form einer Matrix. In 1 sind nur
einige der Bildpunkte mit dem Bezugszeichen P gekennzeichnet. Die
Steuereinheiten 5a, 5b sind angeordnet, um die Bildpunkte
auf die folgende Art und Weise zu steuern. Die erste Steuereinheit 5a steuert
die obersten 80 Bildpunkte (die ersten 10 Reihen mit 8 Bildpunkten)
sowohl des ersten 3a als auch des zweiten Flüssigkristall-Anzeige-Elements 3b.
Entsprechend steuert die zweite Steuereinheit 5b die untersten
80 Bildpunkte (die letzten 10 Reihen mit 8 Bildpunkten) sowohl des
ersten 3a als auch des zweiten Flüssigkristall-Anzeige-Elements 3b.
Es ist auch möglich,
dass für
jedes der Flüssigkristall-Anzeige-Elemente 3a, 3b eine
Steuereinheit 5a, 5b bereitgestellt ist, d. h.
es gibt die gleiche Anzahl Steuereinheiten wie Flüssigkristall-Anzeige-Elemente 3a, 3b,
wobei alle Bildpunkte eines Flüssigkristall-Anzeige-Elements 3a, 3b von
der gleichen Steuereinheit 5a, 5b gesteuert werden.
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Die
Informationsanzeige 1 gemäss der vorliegenden Erfindung
benötigt
weitere Schaltkreise, um Informationen zur Anzeige bereitzustellen,
aber solche Schaltkreise sind einem Experten auf dem Gebiet bekannt.
Daher ist keine weitere Beschreibung solcher Schaltkreise in diesem
Zusammenhang erforderlich.
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Es
ist auch möglich,
solche Flüssigkristall-Anzeige-Elemente
mit dem Verfahren gemäss der
Erfindung zu verwenden, die in der Lage sind, unterschiedliche Farben
zu bilden, d. h. Farb-Flüssigkristall-Anzeige-Elemente.
Es gibt einige bekannte Techniken, um unterschiedliche Farben zu
produzieren. Zum Beispiel können
die Flüssigkristall-Anzeige-Elemente
unterschiedliche Bereiche aufweisen, und jeder der Bereiche ist
so angeordnet, dass er eine bestimmte Farbe produziert, oder es
ist möglich, einzelne
farbige Module zu kombinieren, so dass jedes Modul eine unterschiedliche
Farbe produziert. Noch eine andere Alternative ist, dass jeder Bildpunkt des
Flüssigkristall-Anzeige-Elements
mehr als einen (vorzugsweise zwei oder drei) unabhängig steuerbare ”Unterbildpunkte” umfasst,
von denen jeder eine Farbkomponente produziert. Die unterschiedlichen Farbkomponenten
sind zum Beispiel rot, grün
und blau (RGB). Daher ist es unter Verwendung von Farb-Flüssigkristall-Anzeige-Elementen
möglich, eine
Informationsanzeige 1 zu produzieren, welche in der Lage
ist, Informationen in unterschiedlichen Farben zu präsentieren.
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Nach
noch einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist das Material der Grundplatte 4 sogenannt
transflektiv. In anderen Worten, die Grundplatte 4 ist
gleichzeitig durchlässig
und reflektierend. Das Umgebungslicht durchläuft die Flüssigkristall-Anzeige-Elemente
und wird an der Grundplatte 4 reflektiert. Die Durchlässigkeit
der Grundplatte erlaubt die Verwendung eines Hintergrundlichts,
als solches bekannt, um genügend Licht
bereitzustellen, wenn das Umgebungslicht für die Anzeige nicht genügend ist.
Daher reduziert das Umgebungslicht die Lesbarkeit der Anzeige nicht
wesentlich. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass es keinen Bedarf
an separaten Filtern gibt, weil die Grundplatte 4 auch
als Filter dient.
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Eine
nicht-transparente Schicht 8 (2) kann
an gegenüberliegenden
Seiten von jedem benachbarten Flüssigkristall-Anzeige-Element 3a, 3b des
Anzeigemoduls verwendet werden, um die Traversierung von Licht von
einem Flüssigkristall-Anzeige-Element 3a, 3b zu
einem anderen Flüssigkristall-Anzeige-Element 3a, 3b zu
verhindern. Dies kann unter gewissen Umständen den Kontrast der Nachbar-Bildpunkte der benachbarten
Flüssigkristall-Anzeige-Elemente 3a, 3b erhöhen.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht nur auf die zuvor beschriebenen
Ausführungsformen
begrenzt, sondern kann innerhalb des Schutzbereichs, definiert durch
die angefügten
Patentansprüche,
variiert werden.