SE455903B - Informationsomvandlingsanordning med extra adressledningar - Google Patents

Description

455 903 som kan elektriskt anslutas till partier av adressledningar som i annat fall är elektriskt isolerade. Detta skulle medge normal funktion hos cellerna samhörande med en i annat fall isolerad del av en adressledning. Såsom en följd härav skulle man uppnå förbättrat utbyte vid tillverkning av informations- omvandlingsanordningar som uppvisar hög upplösning och nog- grann datapresentation.

Summering av uppfinningen Ett ändamål med uppfinningen är följaktligen att åstadkomma en informationsomvandlingsanordning med hög upp- lösning och hög noggrannhet, som ger förbättrat tillverkningsutbyte.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att åstad- komma en informationsomvandlingsanordning som ger förbättrat tillverkningsutbyte och vilken kan tillverkas med god ekonomi.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att åstad- komma en informationsomvandlingsanordning som ger förbättrat tillverkningsutbyte och vilken kan tillverkas med utnyttjan- de av tillverkningsutrustning av standardtyp.

Ovan nämnda och ytterligare ändamål med uppfinningen realiseras i en föredragen utföringsform medelst en informa- tionsomvandlingsanordning innefattande ett flertal informa- tionsomvandlingsceller anordnade i en X-Y-matris, ett flertal X-huvudadressledningar av elektriskt ledande material, och ett flertal Y-huvudadressledningar av elektriskt ledande mate- rial, varvid var och en av nämnda celler är kopplad till en enda X-huvudadressledning och en enda Y-huvudadressledning, varvid den speciella X-huvudadressledningen och den speciella Y-huvudadressledningen är beroende på respektive cells posi- tion i matrisen, för att erhålla en unik adress, och varvid nämnda X-huvudadressledningar och nämnda Y-huvudadressled- ningar är orienterade tvärs varandra inom en yta hos anord- ningen, i vilken nämnda celler är elektriskt adresserbara via nämnda X-huvudadressledningar och nämnda Y-huvudadress- ledningar. Det speciellt karakteristiska för uppfinningen är att anordningen dessutom innefattar åtminstone en extra I X-adressledning av elektriskt ledande material och att nämnda extra X-adressledning överkorsar åtminstone en av nämnda 4 455 903- X-huvudadressledningar under det att den är elektriskt isole- rad från denna och är inrättad att permanent elektriskt kort- slutas till en av nämnda X-huvudadressledningar.

Det föredrages att anordningen dessutom innefattar åtminstone en extra Y-adressledning av elektriskt ledande material, vilken extra Y-adressledning överkorsar åtminstone en av nämnda Y-adressledningar under det att den är elektriskt isolerad från denna och är inrättad att permanent elektriskt kortslutas till den nämnda av Y-huvudadressledningarna.

De extra X-adressledningarna och de extra Y-adress- ledningarna är företrädesvis belägna utanför den adresserbara ytan hos informationsomvandlingsanordningen, för att undvika försämrad upplösning hos anordningen. Då emellertid en extra adressledning kan elektriskt kortslutas till valfri av huvudadressledningarna som den överkorsar krävs endast rela- tivt fâ extra ledningar och de kan fördelas bland huvud- adressledningarna inom den adresserbara ytan hosßanordningen utan någon allvarlig grad av försämring av anordningens upp- lösning. Övriga särdrag för uppfinningen framgår av patentkraven.

Kort beskrivning av ritningarna Medan beskrivningen avslutas med patentkrav definie- rande de egenskaper hos uppfinningen som är nya antages det, att uppfinningen tillsammans med dennas ytterligare ändamål förstås bättre av den följande beskrivningen som sker med hänvisning till ritningsfigurerna.

Fig. 1 är en förenklad planvy över ett adresslednings~ arrangemang för en informationsomvandlingsanordning i enlig- het med uppfinningen.

Pig. 2 är en detaljvy över en del av adresslednings- arrangemanget enligt fig. 1, som dessutom illustrerar ytter- ligare egenskaper hos en informationsomvandlingsanordning.

Fig. 3A och 3B är schematiska planvyer över en kors- ningspunkt mellan extra och huvudadressledningar och illustre- rar föredragen teknik för âstadkommande av elektrisk kort- slutning mellan dessa ledningar. 455 903 Detaljbeskrivning av de föredragna utföringsformerna Pig. 1 visar i förenklad.form ett elektrod- eller ledníngsarrangemang 10, som med fördel kan ingå i en in- formationsomvandlingsanordning (ej visad) för att exempel- vis omvandla elektrisk information till optisk information.

Ledningsarrangemanget 10 innefattar X-huvudadressledningar ' 12A och X-huvudadressledningar 12B, vilka såsom visas företrädesvis är interfolierade med varandra. Adressled- ningarna 12A och 12B sträcker sig ut från en adresserbar yta 14 (visad medelst streckade gränslinjer) till elek- triska kretsar (ej visade), som kan mata adressledningarna' 12A och 12B med elektriska signaler, eller i annat fall av- känna det elektriska tillståndet hos dessa ledningar. Pâ liknande sätt innefattar ledningsarrangemanget 10 Y-huvud- adressledningar 16A och Y-huvudadressledningar 168, vilka såsom visas företrädesvis är interfolierade med varandra.

Antalet X-huvudadressledningar 12A och 12B såväl som an- talet Y-huvudadressledningar 16A och 16B är vardera typiskt av storleksordningen 100, varvid 400 är ett föredraget värde för en tillämpning vid presentationsenheter med flytande kristaller innefattande en adresserbar yta på 10,2 x 10,2 cm.

Inom den adresserbara ytan 14 hos ledningsarrange- manget 10 är ett flertal informationsomvandlingsceller 18' anordnade i en X-Y-matris. Cellerna 18 visas helt enkelt som kvadrater i den förenklade vyn i fig. 1. En mer detalje- rad vy över en informationsomvandlingscell visas i fig. 2.

Av den schematiska vyn i fig. 2 framgår att X-adressled- ningarna 12A och 12B är elektriskt isolerade från Y-adress- ledningarna 16A och 16B. Ett flytande kristallelement 200 eller annat informationsomvandlingselement visas elektriskt inkopplat mellan ett kopplingselement 202 och en referens- eller jordpotentialpunkt 204. Flytande kristallelementet 200 är representerat i form av en kondensator enligt en primär elektrisk karakteristik för ett flytande kristall- element. Såsom är känt inom denna teknik utgör ett flytande kristallelement en passiv sändare av ljus genererat av en - 455 903 annan oberoende ljuskälla och i detta avseende liknar det slutaren hos en fotografisk kamera. Uppfinningen är emellertid ej begränsad till utnyttjandet av ett fly- tande kristallelement 200. Alternativ till flytande kristallelement 200 innefattar andra passiva sändare av ljus, såsom elektrokromatiskt eller elektroforetiskt material. Ytterligare ett alternativ till flytande kristallelement 200 innefattar en aktiv ljusgenerator, såsom en ljusemitterande diod eller annat elektroluminiscent material. Ännu ett alternativ innefattar en ljuskännare med elektriskt svar, såsom en röntgenstrålescintillator. Såsom ytterligare ett alternativ till det flytande kristall- elementet 200 kan man utnyttja ett element som omvandlar elektrisk information till mekanisk information eller vice versa, såsom ett piezoelektriskt element.

Omkopplaranordningen 202 i fig. 2 kan innefatta en fälteffekttransistor (FET) såsom visas, företrädesvis av typen innefattande amorft kisel. Nämnda FET 202 innefattar en styrelektrod G kopplad till X-adressledningen 12A, en källelektrod S kopplad till Y-adressledningen 16B och en kollektorelektrod D kopplad till det flytande kristall~ elementet 200. Såsom inses av fackmannen inom området är det flytande kristallelementet 200 elektriskt kopplat via FET 202 till Y-adressledningen 16B närhelst styrelektroden G hos FET 202 via X-adressledningen 12A matas med en lämp- lig elektrisk grindsignal för att göra FET 202 ledande mellan dess källelektrod S och kollektorelektrod D. Fastän endast en enda FET 202 har visats i informationsomvand- lingscellen 18 kan ytterligare en FET eller flera FET ingå i cellen 18 för ástadkommande av redundans i händelse av feltillstånd hos en eller flera av nämnda FET.

Med förnyad referens till fig. 1 så innefattar led- ningsarrangemanget 10 extra X-adressledningar 12A' och 12B' och även extra Y-adressledningar 16A' och 16B'. De extra X-adressledningarna 12A' överkorsar X~huvudadressledningarna 12A och är inrättade att elektriskt kortslutas till en av X-huvudadressledningarna 12A. Pâ liknande sätt uppvisar 455 903 X-adressledningarna 128' ett liknande korsningsförhållande relativt X-huvudadressledningarna 12B och detta gäller även för grupperingen av Y-adressledningarna 16A' och 16A och för den ytterligare grupperingen 16B' och 16B. (Termen "överkorsning“ och varianter till denna utnyttjas häri i en vid betydelse och hänför sig helt enkelt till ett tvär- gâende förhållande mellan adressledningar utan hänsyn till den vertikala nivån för ledningarna som korsar var- andra.) Antalet extra adressledningar 12A' och 12B' kan variera från det som visas och beror på sannolikheten av defekter i X- och Y-huvudadressledningarna i lednings- arrangemanget 10. Följande exempel hänför sig till det föredragna förhållandet mellan antalet extra adressledningar och antalet huvudadressledningar i ett ledningsarrangemang.

Ett typiskt ledningsarrangemang för en presentations- anordning med flytande kristaller innefattar exempelvis en X-Y-matris med 400 X-huvudadressledningar och 400 Y-huvud- adressledningar, varvid varje adressledning har en bredd på ca. 10 u. För att åstadkomma adekvat skydd för en pre- sentationsenhet med en sådan X-Y-matris har man funnit att förhållandet mellan antalet extra adressledningar och antalet huvudadressledningar företrädesvis skall vara 1:10 eller mindre.

Såsom det föregående exemplet indikerar kan för- hållandet mellan extra adressledningar och huvudadressled- ningar vara relativt litet. Detta reducerar på förmånligt sätt den yta hos anordningen som upptas av de extra led- ningarna. Då de extra ledningarna placeras i den adresser- bara ytan hos anordningen (exempelvis ytan 14 i fig. 1) försämras följaktligen anordningens upplösning ej allvar- ligt. Med den extra adressledningen utanför den adresser- bara ytan hos anordningen uppnås maximal upplösning hos anordningen. En ytterligare fördelaktig egenskap hos upp- finningen är att de extra ledningarna kan åstadkommas på ekonomiskt sätt, eftersom de kan formas i samma tillverk- ningssteg som utnyttjas för formningen av huvudadressled- ningarna. Besläktad med denna egenskap är den ytterligare Ch 455 903 fördelaktiga egenskapen att tillverkningsutrustning av standardtyp kan utnyttjas för att forma de extra adress- ledningarna såväl som huvudadressledningarna.

De extra adressledningarna enligt föreliggande uppfinning kan utnyttjas på följande sätt för åstadkom- mande av en elektrisk förbindning med en huvudadressledning som blir elektriskt isolerad från tillhörande kretsar (ej visade), vilka driver ledningen eller avkänner det elek- triska tillstândet hos ledningen. Om exempelvis den nederst visade X-huvudadressledningen 12B uppvisar ett avbrott vid position 50 (schematiskt indikerat medelst en cirkel) så kan den längst till vänster visade extra X-adressledningen 12A' (eller den längst till höger visade ledningen 12A') elektriskt kortslutas till det i annat fall isolerade par- tiet 52 av X-huvudadressledningen 12B. En sådan elektrisk kortslutning illustreras schematiskt vid överkorsningsposi- tionen 54-(medelst en cirkel) mellan det i annat fall iso- lerade partiet 52 och den längst till vänster visade extra X-adressledningen 12A'. Förfarande för åstadkommandet av den elektriska kortslutningen vid överkorsningspositionen 54 anges nedan.

Avbrottet vid position 50 i den nederst visade X-huvudadressledningen 12B kan oavsiktligt orsakas till följd av ofullkomligheter i tillverkningsproceduren som är svåra att undvika. Exempelvis kan föroreningar förekomma under processen för formning av ledningsarrangemanget 10 och resultera i ett avbrott, såsom vid positionen 50. Alter- nativt kan avbrott såsom det vid positionen 50 åstadkommas avsiktligt medelst känd teknik exempelvis för laserförång- ning, för att isolera en elektrisk kortslutning mellan en X-huvudadressledning och en Y-huvudadressledning. Om exem- pelvis en elektrisk kortslutning föreligger vid en position 56 (exempelvis mellan en Y-huvudadressledning 16B och en X-huvudadressledning 12B) kan ett avbrott avsiktligt åstad- kommas vid positionen 50 såväl som vid positionen 58 (schematiskt visat med en streckad cirkel) för att isolera kortslutningen vid positionen 56 hos Y-huvudadressledningen 455 903 60. Under sådana förhållanden kan den längst till vänster visade extra X-adressledningen 12A' (eller den längst till höger belägna ledningen 12A') utnyttjas såsom beskri- vits ovan för åstadkommande av elektrisk förbindelse med det i annat fall isolerade partiet 52 av den nederst visade Xfhuvudadressledningen 12B.

En första föredragen teknik för elektrisk kortslut- ning av en extra adressledning till en huvudadressledning visas i fig. 3A, representerande ett parti av adressled- ningsarrangemanget 10 i fig. 1. I förenklad planvy illustre- ras i fig. 3A en X-huvudadressledning 12B och en extra X-adressledning 12A' med den extra ledningen överkorsande huvudledningen vid överkorsningspositionen 54. Ett substrat 300 uppstöder huvudadressledningen 12B resp. den extra adressledningen 12A'. Ett isolerande skikt 302 utnyttjas för att dielektriskt separera den extra ledningen 12A' från huvudledningen 12B. Då det är önskvärt att åstadkomma en elektrisk kortslutning mellan den extra ledningen 12A' och huvudledningen 12B är den dielektriska separations- funktion som det isolerande skiktet 302 fullgör emellertid ej längre erforderlig. _ För att elektriskt kortsluta den extra ledningen 12A' och huvudledningen 12B riktas laserpulser mot de fyra positionerna 304 (schematiskt visade såsom cirklar) på den extra ledningen 12A'. En enda laserpuls vid var och en av positionerna 304 har befunnits lämplig för att uppnå elek- trisk kortslutning mellan den extra ledningen 12A' och huvudledningen 12B, fastän pulser vid ett färre antal posi- tioner även skulle vara tillräckligt. Den exakta samverkan mellan en laserpuls och ledningarna 12A' och 12B och det isolerande skiktet 302 är ej helt klarlagd. Ett sådant klarläggande krävs emellertid ej för att genomföra före- liggande uppfinning. För att elektriskt kortsluta en extra adressledning 12A' av molybden med en huvudadressledning 12B av titan, där isoleringsskiktet 302 innefattar ett 1soo A tjockt underlag av kiselnitria på vilket ett 2500 Å tjockt skikt av amorft kisel är anordnat, har man 455 903 exempelvis funnit det lämpligt att utnyttja en puls på 1 mikrosekund från en pulsad Xenon-laser med en energi per puls på 0,1 millijoule för varje position 304.

En alternativ teknik för åstadkommande av elek- trisk kortslutning mellan en extra adressledning 12A' och en huvudadressledning 12B visas i fig. 3B, vilken motsva- rar fig. 3A. Ett elektriskt kortslutningsmedel 306 (exempelvis ledande), såsom ledande epoxi, anbringas på den extra adressledningen 12A' resp. huvudadressledningen 12B över det isolerande skiktet 302, för att åstadkomma en elektrisk kortslutning mellan ledningarna. Exempel på en lämplig ledande massa för åstadkommande av det elek- triskt kortslutande medlet 306 är epoxi eller färg fylld med silverpartiklar. Alternativt kan det elektriska kort- slutningsmedlet 306 innefatta en värmepålagd metall exem- pelvis anbringad med hjälp av verkan av en laserpuls rik- tad mot den önskade positionen för kortslutningsmedlet 306, då adressledningstrukturen hos fig. 3B exponeras för en organometallisk reagens, såsom dimetylkadmium. Denna senare teknik för värmeaktiverad metallpåläggning är känd och beskrivs exempelvis i en artikel av Y;,Rytz-Froidevaux m.fl., med titeln "Cadmium Deposition on Transparent Substrates by Laser Induced Dissociation of Cd(CH3)2 at Visible Wavelengths", Applied Physics A Vol. A 27 (1982), sid. 133-138.

Ovan beskrivs informationsomvandlingsanordningar med hög upplösning och hög noggrannhet, vilka kan tillver- kas med förbättrat utbyte. Anordningarna kan tillverkas ekonomiskt med utnyttjande av tillverkningsutrustning av standardtyp.

Fastän uppfinningen har beskrivits med hänvisning till speciella utföringsformer framstår många modifika- tioner och ändringar klart för fackmannen inom omrâdet.

Tillhörande patentkrav är således avsedda att täcka alla sådana modifikationer och förändringar som faller inom ramen för uppfinningen.

Claims (10)

4551903 10 PATENTKRAV

1. Informationsomvandlingsanordning innefattande ett flertal informationsomvandlingsceller (18) anordnade i en X-Y-matris, ett flertal X-huvudadressledningar (12A, 12B) av elektriskt ledande material, och ett flertal Y- huvudadressledningar (16A,16B) av elektriskt ledande ma- terial, varvid var och en av nämnda celler.(18) är kopp- lad till en enda X-huvudadressledning och en enda Y-huvud- adressledning, varvid den speciella X-huvudadressledningen och den speciella Y-huvudadressledningen är beroende pâ respektive cells position i matrisen, för att erhålla en unik adress, och varvid nämnda X-huvudadressledningar och nämnda Y-huvudadressledningar är orienterade tvärs varandra inom en yta (14) hos anordningen, i vilken nämnda celler (18) är elektriskt adresserbara via nämnda X-huvudadress- ledningar (12A,12B) och nämnda Y-huvudadressledningar (16A, 16B), k ä n n e t e c k n a d a v att den dessutom inne- fattar åtmintone en extra X-adressledning (12A',12B') av elektriskt ledande material och att nämnda extra X-adress- ledning överkorsar åtminstone en av nämnda X-huvudadress- ledningar (12A,12B) under det att den är elektriskt isole- rad från denna och är inrättad att permanent elektriskt kortslutas till en av nämnda X-huvudadressledningar.

2. Informationsomvandlingsanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n á d a v att den dessutom innefattar åtminstone en extra Y-adressledning (16A',16B') av elektriskt ledande material, vilken extra Y-adressledning överkorsar åtminstone en av nämnda Y-adressledningar (16A, 16B) under det att den är elektriskt isolerad från denna och är inrättad att permanent elektriskt kortslutas till den nämnda av Y-huvudadressledningarna_

3. Informationsomvandlingsanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att förhållanet mellan an- talet extra X-adressledningar (12A!,12B') och antalet X- huvudadressledningar (12A,12B) har ett maximivärde på 1:10.

4. Informationsomvandlingsanordníng enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att den dessutom innefattar d! .455 903 11 ett isolerande skikt (302) vid överkorsningspositionen mellan nämnda extra X-adressledning (12A',12B') och nämnda x-nuvuaaaresslaaning (12A,12a), och att tjockieken has nämnda isolerande skikt (302) är tillräckligt liten för att en laserpuls med förutbestämd energi riktad mot nämnda överkorsningsposition skall vara effektiv för att åstad- komma en elekstrisk kortslutning mellan nämnda extra X- adressledning och nämnda X-huvudadressledning.

5. Informationsomvandlingsanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att den dessutom innefattar ett isolerande skikt (302) vid överkorsningspositionen mel- lan nämnda extra X-adressledning (12A',12B') och nämnda X-huvudadressledning (12A,12B), och att tjockleken hos nämnda isolerande skikt (302) är tillräckligt liten för att en laserpuls på mindre än ca 0,1 millijoule riktad mot nämnda överkorsningspunkt skall vara effektiv för att åstadkomma en elektrisk kortslutning mellan nämnda extra X-adressledning och nämnda X-huvudadressledning.

6. Informationsomvandlingsanordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att överkorsningspositionen mellan nämnda extra X-adressledning och nämnda X-huvud- adressledning är belägen utanför nämnda adresserbara yta (14) och att överkorsningspositionen mellan nämnda extra Y-adressledning och nämnda Y-huvudadressledning också är belägen utanför nämnda adresserbara yta.

7. Informationsomvandlingsanordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda extra X-adress- ledning (12A',12B') är inrättad att permanent kortslutas till en förutbestämd av nämnda X-huvudadressledningar (12A,12B) den överkorsar.

8. Informationsomvandlingsanordning enligt krav 1, i vilken nämnda flertal informationsomvandlingsceller (18) innefattar ett respektive flytande kristallindikatorele- ment (200), k ä n n e t e c k n a d a v att anordningen innefattar ett flertal extra X-adressledningar (12A',12B') av elektriskt ledande material, och att nämnda flertal extra X-adressledningar överkorsar åtminstone en av nämnda X-huvudadressledningar (12A,12B) under det att den är 455 903 12 “i elektriskt isolerad från denna vid en position utanför nämnda adresserbara yta och är inrättade att permanent elektriskt kortslutas till den nämnda av X-huvudadress- ledningarna.

9. Informationsomvandlingsanordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d a v att den dessutom innefattar åtminstone en extra Y-adressledning (16A', 16Bf) av elektriskt ledande material, vilken extra Y-adressledning överkorsar åtminstone en av nämnda Y-huvudadressledningar (16A,16B) under det att den är elektriskt isolerad från denna vid en position utanför nämnda adresserbara yta och är inrättad att permanent elektriskt kortslutas till den nämnda av Y-huvudadressledningarna.

10. Informationsomvandlingsanordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d a v att en av nämnda extra X-adressledningar (12A',12B') är inrättad att permanent kortslutas till en förutbestämd av X-huvudadressledningarna (12A,12B) den överkorsar. 6/