专利名称：其表面垂直方向上具有单向导电性的基片、包括这类基片的装置和制造这类基片的方法
技术领域：
本发明涉及一种基片，该基片包括第一表面和与第一表面平行的第二表面，该基片用具有第一电导率的材料制成，其中有多个导电通道，这些通道只伸展在与第一表面和第二表面垂直的方向上，所述通道具有远远大于第一电导率的第二电导率，该基片在第一表面和第二表面中任一表面上有至少一个电极，该至少一个电极与所述通道中至少一个通道接触。
这类装置可见WO-A-96/0485，其中公开了一种LCD，LCD单元基片的外表面上沉积有薄膜晶体管和薄膜二极管之类电子元件的一活性基料。
应该看到，就本发明目的来说，语句＂只在与...垂直的方向上＂不计所使用加工工艺必然造成的偏差。此外，第一与第二电导率至少相差1000倍，但最好相差得更多，例如105倍。
美国专利说明书4,613,351说明了一种玻璃材料，其中，在预定方向上施加导电径迹。这些径迹用来折射和检测波长在小于0.1μm和1mm之间的电磁辐射。
美国专利说明书5,438,223说明了一种把一绝缘层与一导电材料之间的分界面连接在一起的铆接装置。导电部件施加在横穿该层的孔中后热铆接。
日本专利申请JP-A-08/143677通过在一电极上沉积气体材料生成一片材。在与该片材表面垂直方向上的电导率远远大于与该片材表面平行方向上的电导率。但是，在与该表面垂直方向上的电导率约为10-6S/cm，该电导率很低，属于半导体范围。
美国专利说明书5,272,217揭示在一片材中使用各向异性聚合物。与聚合物片材表面平行方向上的电导率比在与片材垂直方向上的电导率高得多。所使用的聚合物之一为四硫代并四苯复合物(TSeT)。使用了＂堆垛取向＂，即尺寸极小的元件头对尾地群聚。
美国专利说明书5,556,706也说明了在与一聚合物片材表面平行方向上头对尾取向的尺寸非常小的粒子。该片材通过把一气体材料沉积在一电极上制成。在这里，制成的片材也是在与片材表面平行方向上的电导率比在与该表面垂直方向上的电导率大。
美国专利说明书5,229,635说明了在电场影响下使非常小元件头对尾取向的一种装置和方法。所述专利说明书的目的是在一与片材表面平行的预定方向上获得电导率。用该片材可把入射光转换成电力。
日本专利申请08/007658说明了一种粘合薄膜，其中有导电微粒。使用前，该薄膜由于导电微粒不互相接触而不导电。用该薄膜连接一IC的管脚与一基片。由于IC的管脚紧压在基片方向上，因此在IC的管脚与该薄膜中的导电微粒之间形成电连接。由于管脚在基片上压得足够紧，因此在管脚与基片上的预定导电径迹之间形成电连接。在没有IC管脚的部位上，薄膜保持不导电。同样的粘合薄膜可见美国专利说明书5,213,715和日本专利申请57/111366和05/011265。
图1简示出一现有LCD的结构。三层中的中央层3为光导层。其两边上为控制层2、2′。控制层2、2′必须尽可能靠近光导层3。基本上有两种光导层在电场影响下自动取向的液晶和在电流影响下发光的发光层。发光层工作时消耗功率，而液晶只为取向消耗能量。发光材料举例说有发光二极管、激光二极管和场致发光材料。
在使用偏振光时实际中还需要偏振滤波器。所述偏振滤波器和任何其他矫正滤波器因对本发明来说无关紧要而不再赘述。但是，必要时可使用之。
如图2所示，光导层3一般包括三层4、6、4′。此外，控制层2、2′外表面上有支撑层1、1′。中央层6为一液晶层，该液晶层中有等距或不等距的衬垫5，以便使两绝缘层4、4′之间保持预定距离。绝缘层4、4′的主要作用是便于液晶在同一方向上取向。此外，它们的一个重要作用是防止导电图案2、2′中的锡和铟之类的离子的迁移造成液晶污染。最后，层4、4′还起绝缘作用。
控制层2、2′包括例如透明材料，该透明材料中有比方说同样透明的平行导体的图案。控制层2中的平行导体例如与控制层2′中的透明、平行导体垂直。使用这种样式，可在与液晶层6垂直方向或成一角度的方向上生成电场，从而使液晶层6中的晶体自动取向。在发生这种情况的部位，入射光无法穿透液晶层6。
在图2所示LCD现有结构中，控制层2、2′位于支撑层1、1′内部。这种LCD其上必须有支撑层才能运输。没有支撑层1、1′，该LCD结构容易损坏。因此，LCD制成后控制层2、2′无法改动和/或矫正。
此外，在施加控制层2、2′前，无法检查液晶层6的工作是否正确。
此外，现有结构的LCD的生产量很低。百分比很高、有时高达70％以上的LCD不符合要求而不得不报废。
绝缘层4、4′材料水平取向的标准方法为所谓的＂摩擦＂处理。但是，由于现有结构中的控制层2、2′在施加绝缘层4、4′后施加，因此在摩擦过程中极有可能损坏所述控制层2、2’。静电释放和其他类型的损坏都会造成控制层损坏。
控制层2、2′一般由氧化铟/锡结构和/或薄膜晶体管和/或金属/绝缘/金属结构和/或二极管构成。常把聚酰亚胺用作绝缘层4、4′。在施加述层时所使用的高温也很可能使得薄膜晶体管、金属/绝缘/金属结构和/或二极管无法正常工作。
上述WO-A-96/04585所公开的、LCD单元基片外表面上有活性基料的装置至少解决了现有LCD设计的一部分问题。但是，该现有LCD单元基片内表面上仍有由各透明电极构成的图案。这些内部电极用薄导电引线与该表面外部的活性基料连接。每一内部电极只与一薄导电引线连接，但各薄导电引线还与LCD单元基片外表面上与该活性基料接触的一系列导电引线之一连接。
还没有人给出LCD基片中的薄导电引线的制作详情。除了多掩膜步骤真空工艺，还没有人给出其他生产方法。因此，所提出的WO-A-96/04585装置生产方法必然包括经LCD基片正确对齐薄导电引线与内部透明电极和外部导电引线的极困难对齐步骤。特别是，把LCD基片外表面上没有活性基料、听由用户按照他的需要在LCD基片外表面上加上活性基料的未完成LCD送到用户手上不说是不可能、也似乎是很困难的。不花费额外成本，用户无法按照他自己的需要施加经基片与薄导电引线正确对齐的活性基料。
本发明的主要目的是提供一种具有至少一个电极的基片，该基片有与其表面垂直的电引线，以便无需复杂的对齐工序就可在至少一个电引线与该电极之间实现电连接。
为此，本文开头所述那种基片的特征在于，至少一个电极在与基片接触区有一预定最小尺寸，多个通道的两两相邻的通道之间的间距小于所述至少一个电极的所述最小尺寸。从而，该至少一个电极不管在什么部位接触基片，总接触至少一个通道。这大大减轻了对齐问题。
最好是，该间距至多比至少一个电极的最小尺寸小2倍。
更好是，该间距至多比至少一个电极的最小尺寸小10倍。
这些导电通道在基片中可等距分布，也可随机分布。
在一实施例中，该间距小于3.5μm。
本发明的另一个目的是提供一种信息显示装置、例如LCD，在送到用户手上时基片上不必有控制层图案，从而用户可在自己想要的部位加上控制层图案而不过分增加费用和复杂性。
本发明的另一个目的是提高这种装置的产量。
为此，本发明还涉及信息显示装置，至少包括第一层，它伸展在一平面中，其制作材料的光学特性在一外部电控制装置的影响下改变，从而或是用第一层的电控制装置选择的各部分对入射其上的光的透明性改变或是用第一层的电控制装置选择的各部分发光；第一层两面上与该平面平行伸展的第二和第三层，用来赋予该装置所需刚性，第二层和第三层中至少一层有至少一个电极和只在与该平面垂直方向上导电的导电通道，所述至少一个电极与所述通道中至少一个通道电接触。
其特征在于，所述至少一个电极在与第二层和第三层中所述至少一层的接触区中有一预定最小尺寸，多个通道的两两相邻通道之间的间距小于所述至少一个电极的所述最小尺寸。
这种结构的刚性足以送到用户手中而不会损坏，其上不必已有最终导体图案。用户本人可在第二和/或第三层外表面上加上导体图案。第二和/或第三层中的导电通道然后确保其位置由导体图案决定的电压和/电流传送到第一层上。小通道越细、它们靠得越近，分辨率就越高。
另一个优点是，如导体图案不正确地加到如此形成的结构上，可方便地取下所述图案而不必报废整个装置，取下的图案可再次使用。这大大提高了产量。
本发明装置可为一LCD的一个组件，其中，第一层为其中有衬垫的一液晶层，所述第二和/或第三层与第一层之间有一由电绝缘材料制成的第四层。所述液晶层根据不同应用可为向列型或层列型。向列型液晶层为了具有记忆功能须连续驱动。这需要使用合适电子元件，例如金属/绝缘/金属结构、薄膜晶体管、二极管和导体。层列型液晶层天然有记忆功能。
作为一种替代方案，这种LCD可把其中弥散有聚合物的液晶层用作第一层，用电绝缘材料制成的第四层位于所述第二和/或第三层与第一层之间。
作为另一种替代方案，本发明装置可设计成第一层在电流的影响下发光。
按照本发明主权利要求和上述替代方案制成的装置然后形成一未完成材料板，用户然后可按照不同使用情况加上所需导电径迹和电子元件。这种未完成装置因此可作为一种标准件而用于不同场合。这提高了使用灵活性。
在某些应用场合下，不仅第二和第三层中的所述层、而且另一层中的导电图案也使得这些导体只在与该平面垂直的方向上导电。
在本发明装置的实施例之一中，所述第二和第三层中所述层上有一光电导层，该光电导层的外表面上有一透明导电层。这种装置可用作电子纸。
在上述装置的情况下，可用一光源、例如一激光器生成的光束照射在该光电导层的预定部位上。这种装置形成一激光光束显示器。
其光电导层上有透明导电层的上述装置可与一激光器一起用来制作用于光刻的一掩模。这种掩模的优点是，不必改变该装置的位置总可再次形成透光或不透光的部位。这种掩模因此适合在光刻工艺中使用，因为由于掩模不移动，因此精度提高。
在本发明该装置第二和第三层中另一层所在一边上加上一感光层即可方便地在表面之一上生成彩色。可用曝光工序和化学显影工序方便地形成该层必须保持彩色层的位置和该层必须除去的位置。
权利要求22-26非遍举地限定在一平面中伸展、其中有只伸展在与该平面垂直方向上的导体图案的一材料层的制作方法。
下面结合附图详述本发明，这些附图只例示出本发明，并不限制其保护范围。
图1为一现有LCD的示意图；图2详细示出一现有LCD的层次结构；图3示出具有本发明层次结构的一LCD；图4为图3层次结构的一种替代结构；图5示出在本发明装置中加上一发光层；图6a和6b示出本发明装置另两个实施例，它们可用作电子纸，也可用作激光光束显示器；图7示出其上有一彩色层的本发明装置；图8a、8b、和8c简示出一电极和其中有导体图案的一层的结构，这些导体只伸展在与该层表面垂直的方向上；图9a、9b、9c、10和11例示出制作图8a-8c所示一层的各种方法；图12示出把图8a-8c所示一层用作印刷电路板。
图3示出本发明一LCD。在图3所示层次结构中，控制层2、2′不直接贴在绝缘层4、4′上，而是它们中间另有一层7、7′。所述另一层用其中的导体方向只与层7、7′的表面垂直的一种材料制成。图8a和8b简示出这一层7。因此，层7由其中有小导电通道21的绝缘材料20构成，这些通道只伸展在与该层表面垂直的方向上。绝缘层20和小导电通道21最好都透明。小通道21和小通道之间的间距决定着使用层7的装置的分辨率。
图8a为具有通道21的绝缘层20和一在预定部位与该层20连接的电极42的立体图。图8B示出在预定部位上的电极42。电极42可呈任何所需形状。但是，按照本发明，电极42的尺寸与相邻通道21之间的间距须满足下述关系不管电极42在何处接触层20，它总接触至少一个通道21。这大大减轻了对齐问题。
当电极42呈图8a所示长度为L、宽度为D、L大于D的长方形时，如相邻通道21之间的间距小于D，这一条件得到满足。为确保在电极42与至少一个通道21之间建立起良好的电接触，该间距最好至多为1/2D。更好是，该间距至多为1/10D。
在图3所示结构中，层7确保支撑，该支撑在图2所示结构中由层1提供。换句话说，在图3所示结构中，控制层2、2′位于该装置外部。因此控制层2，2′在绝缘层4、4′之后贴上。因此在贴绝缘层4、4′过程中的高温和由绝缘层4、4′的＂摩擦＂工序造成的静电高压对控制层2、2′不再有任何影响。
控制层2内的导电图案的电极与层7中的小通道21连接。
图8c也示出这一点。图8c为其中有导电通道21的绝缘层20位于液晶层6上方的剖面图。如图所示，通道21之间的间距远小于电极42的尺寸D。加到电极42上的电压垂直于液晶层6的方向传到通道21在层7与层6之间交界面上的端头部上。因此，在图8c中＂A＂所示一区域中多个通道把电压加到液晶层6上，从而形成某种虚拟电极。因此，在区域A无需使用其他电极把电压加到液晶层6上。这便于液晶显示装置的制作。此外，液晶层6上需加电压的部位只决定于电极42在层7外表面上的位置，这便于获得所需分辨率。实际上获得的分辨率决定于通道的数量和间距以及电极42的大小。
图3所示装置没有控制层2、2′即可销售。这种装置因此只包括层7、4、6、4′、7′，但应用广泛。用户可通过控制层2、2′贴上符合他本人要求的导电图案。
也可销售只贴上层7、7′之一的结构件。此时比方说可不贴层7′。在层7′所在处，用户可贴上他自己设计的透明导电图案。
图4示出这种未完成LCD结构的一种替代方案。图4所示装置用其中弥散有聚合物的液晶层8取代其中有衬垫5的液晶层6。
显然可见，在图4所示结构中两层7、7′之一也可代之以完全导电的透明层。
图3和4所示装置或其上述变种的一面上可有一反光层，从而生成反光LCD。反光LCD的图象更自然，人眼不易疲劳，在强光下优于现有视屏。此外，反光LCD的信息比透明LCD和/或发光LCD的信息更易为使用者吸收。
在图5所示本发明装置中，用发光层11取代其中有衬垫5的液晶层6或液晶层8。所述发光层11的特性是，其垂直于发光层11表面施加有电压的部位发光。
图5同时示出一未完成基本结构。用户可按照他的需要在其上贴上控制层2、2′。两层7、7′之一需要时也可代之以一完全透明和完全导电层。作为另一种替代方案，一反光层可贴在层7、7′外表面之一上，从而图5所示装置只有一面发光。
图6a和6b示出可用作电子纸或激光光束显示器的装置。
图6a和6b所示装置中与上述附图中相同的部件用同一标号表示。层7上有一感光层9。感光层9的外表面上有一透明导电层10。
图6a所示装置的工作情况如下。该装置上方的光13经导电层10照射到感光层9上。感光层9上受光照射的点变成导电。感光层9不受光照射的点保持绝缘。在起先受照射、然后又中断的点，恢复绝缘状态。因此层7中的导体21与导电层10之间是否电连接决定于感光层9。因此液晶显示层6中的所需电场样式也决定于在导电层10和层7′上所加电压。如液晶层6为层列(铁电)型，即使切断电压所记录图象也得到保留，因为层列LCD有记忆功能。如使用向列LCD，须用合适电子元件获得记忆功能。
还可在图6a所示装置底面上加上一反光层。层7′本身也可用反光材料制成。层7′可代之以一完全导电层，该层可反光，也可透明。
该透明型式比方说可用作在空架投影仪的幻灯片中使用的透明性。
图6a所示＂电子纸＂的优点是，重复上述顺序即可记录不同图象。
图6b示出图6a所示装置的一种替代方案。图6a与图6b层次结构之间的不同之处仅在于，在图6b中，使用其中弥散有聚合物的液晶层8取代其中有衬垫5的液晶层6。
图6a与图6b之间的另一个差别是，图6b中一激光器12向感光层9发出一激光光束14。由于激光光束14可极细，因此用激光器12可在感光层9中非常精确地记录图象。从而提高分辨率。感光层9受激光光束照射的点变成导电。感光层9不受激光照射的点保持绝缘。从而与图6a所示装置一样形成电子纸。
应该看到，在图6a和6b所示装置中，层7原则上可省略。激光光束14在层9中穿出一通道，从而无需层7就可把电压直接传给层4。
使用激光器12的图6a或6b所示层次结构的一个有趣应用是一激光光束显示器。激光器12发出的激光光束14可在感光层9中专门记录由各像点构成的图象，这些像点在层10与层7′之间施加电压的同时顺序传给液晶层6或其中弥散有聚合物的液晶层8。只要用激光光束14在感光层9中重新记录一像点后传给液晶层6或其中弥散有聚合物的液晶层8，就可用新像点取代原先的像点。这种屏幕的分辨率特别高，只受层7(或7′)中小通道21的横截面及其间距的限制。
也可用发光层11取代其中有衬垫5的液晶层6和其中弥散有聚合物的液晶层8(未示出)。这种发光层可发出一种颜色的光。但是，作为一种替代方案，所述发光层也可构作成与现有彩色图象管一样显示彩色图象。
如此制成的显示器的结构处处相同，因此对激光光束的位置变动不敏感，而现有显象管无法做到这一点。
这种激光光束显示器的分辨率特别高。
图6a和6b所示装置极适合在光刻工艺中用作掩模。毕竟，可用激光光束14在液晶层6或其中弥散有聚合物的液晶层8中形成由不透明和透明部分构成的图案。如把其在液晶层6或其中弥散有聚合物的液晶层8中如此形成的图案与某一光刻掩模的图案相同的这样一种装置置于具有一光阻层的一半导体装置上方，就可用不同光束照射所述光阻层。所述不同光束然后把记录在层6或8中的图案转移到半导体上的光阻层上。所述光阻层然后如所公知地显影和处理。使用一掩模可如此转移到半导体装置上的结构原则上不必改变位置。使用激光光束14在感光层9中记录一新图案后在层10与7′之间施加正确电压把它传给层6、8即可方便地改变如此形成的掩模上的图案。这样，每次进行下一步光刻时就不必更换掩模。毕竟，在该装置中，不必改变掩模的位置就可形成一新掩模。从而精度提高。
图7示出一装置，图7中与上述附图中相同的部件用同一标号表示。
该装置的底层52为一感光盖层。在层6、8中如上所述记录由透光13和不透光13部分构成的一图案。然后光13只在层6、8的透光点照射感光盖层52。从而层6、8中的图案拷贝在感光盖层52上。然后感光盖层52可用公知化学方法显影而生成该图象的一拷贝。
盖层52的未受照射部分可用选定蚀刻工艺除去。如所公知，也可用选定蚀刻工艺除去盖层52的受照射部分。
也可在层52的已被除去的点上按需要加上一层或多层彩色层。此外，可如此加上金属/绝缘体/金属结构、薄膜晶体管、二极管和/或导体。
应该看到，在图7所示结构中层7原则上也可省略。
图9a和9b示出图8a-8c所示一层的一种可能制作方法。
层7用一种材料制成，该材料有预定起始电导率。但是，用预定波长的辐射线照射该材料可大大改变该材料的电导率。
在第一步中，层7上覆盖一掩膜23。该掩膜23上有对预定波长的辐射线不透明的多个部分24。然后用预定波长的辐射线22照射掩膜23和层7。辐射线22的照射方向与掩膜表面垂直。
层7受辐射线22照射的部分的电导率比起始电导率低得多，而不受照射部分21保持起始电导率。从而在掩膜23中形成合适大小和合适间距的部分24就可在层7中生成由所需宽度和间距的导电通道21构成的图案。
在第一例中，把纯PANi/CSA薄膜用作层7。用UV光22分别照射不同PANi/CSA薄膜1、2和14小时。起始薄膜的电导率为±40S/cm。这些薄膜分别照射1、2和14小时后分别获得3、1和10-4的电导率。使用两探针法测量薄膜的电导率。
这表明，可用UV照射获得相当高的电导率各向异性。很可能的是，UV光把PANi/CSA转变成非导电翠绿亚胺基。
还制作一测试层7，其中，部分24对UV光22透明，而掩膜23的其余部分对UV光22不透明。因此，在该实验中，通道21变成不导电。用AFM和SEM检查如此获得的样本(由消蚀造成)的拓扑变化外观。不用金涂层进行的SEM测量未见有拓扑凹凸，从而表明未发生严重消蚀。但是，AFM测量示出微小拓扑变化。这些变化见图9b，该图示出用UV光穿过一掩膜照射一PANi/CSA薄膜的一区域14小时的AFM图象(接触测量)，该掩膜中有直径为±1μm、间距为3.5μm的孔。
在图9b中可见到直径与掩膜中的孔大致相同、呈淡灰色的小点25，其平均高度为50-100nm，很可能是由热造成的表面隆起。为什么在SEM测量中未见有这种小点，目前尚不明了。很可能是由于样本顶面上没有(生成电导率的)金涂层，因此非导电相的成像很差。图9b中白色大点26是由产生自一金刚石割刀的玻璃粒子造成的，该金刚石割刀进行切割，以把样本装在一AFM样本支架上。
第二实验使用所谓的Zipperling的ORMECON漆。该复杂的漆系统基于在最好是p-二甲苯和其他助溶剂中弥散PANi/DBSA。在一玻璃板上以3500rpm的转速旋铸该漆的一薄膜。从而得到厚度约为100μm、电阻为7kΩ的一绿色薄膜。用一简单的伏特计和两点探针进行测量。很容易从玻璃表面剥下机械性能良好的一层薄膜。该薄膜用UV光照射1.5小时，使得颜色从绿色变成黑色/蓝色。用简单伏特计未测量到表面电阻，表面电导率大大下降，即电阻大于20MΩ。用汽化金接触进行的电导率测量预计可获得电导率精确值。
第三实验也使用ORMECON漆。如下制作与图3结构相似的结构。一薄电极加到一玻璃基片上。在该薄(铝)电极上加上一层ORMECON漆，该ORMECON漆的图案如上所述制成。在该ORMECON漆层上加上一具有衬垫和其中弥散有聚合物的液晶层。在该最后一层上加上一ITO。用一光学显微镜获得该结构的图象。图9c示出所得结果。图9c示出由一绝缘材料(深灰色)围成的导电通道(浅灰色)的图案。
上述初步结果表明，非导电PANi状态的形成使用漆比使用PANi/CAS高效得多。漆与PANi/CAS之间的最重要差别是，漆DBSA用作掺杂剂。极可能是，UV光22破坏或汽化掺杂剂而生成非导电翠绿亚胺基，而不是破坏导电聚合物本身。
所使用的UV光的强度约为40mW/cm2。
图10示出层7的另一种制作方法。
在基片32上加上含有溶剂的基料和导体添加剂34的混合物。在开始该方法时，该混合物呈液态。
该基料可比方说为聚碳酸酯。但是，本发明不限于使用聚碳酸酯。导体添加剂34比方说可为TSeT。但也可使用其他材料。
把该液体浇(″浇铸″)到基片32上而生成一片材。使用与导电基片32相对的一电容板33在预定位置生成一与基片32表面垂直的电场。基片以图10中箭头方向移动，从而把液态基料31引入该电场中。
基料31中的溶剂然后蒸发，从而该结构变硬。可不使用自然固化，而比方说使用紫外线强行固化。也可使用两部件固化。
在液态基料31中生成添加剂34的导电粒子，这些粒子在电场30的影响下，在最靠近电场负极一边呈正电荷，在最靠近电场的正极一边呈负电荷。因此，粒子34自动取向而形成头尾接合的长链35。由于存在电场30，因此所述长链与电场平行。此外，由于所述长链之间相斥，因此长链35之间形成等距的间距。这最后生成大量互不连接的平行导体，从而在该层中生成通道21(见图8)。从而在基片32上生成所需层7，该层可用任何公知方法从基片32上取下。长链35之间的距离决定于基料和导体添加剂之间的混合比。用作导电通道21的长链35的横截面决定于所选择的导体添加剂。由于长链在分子水平上生成，因此该横截面可非常小。该间距也可非常小，以提高使用该层的装置的分辨率。由于长链35的横截面及其间距非常小，因此所有长链35的形成是否完全正确、即所有长链是否全都导电就无关紧要。由于最后使用的是互相紧靠在一起的许多长链，有一小部分长链不导电也就没有关系。比方说在图3实施例中由层7顶面上的导电图案形成的象素(像点)实际上由许多平行长链35传到液晶层6。
图11示出层7的第三种制作方法。由含有溶剂的基料和导体添加剂34构成的一液体的图案印刷到基片32的预定点上。为此所使用材料可与结合图19所述材料相同。这样以最小间距和最小横截面印刷点。溶剂的蒸发使得这些点干燥。比方说可通过加热使溶剂蒸发。干燥后，这些点完全导电。因此在该例中，不使用外部电场。
然后用绝缘材料填满点之间的间隙。为此例如可使用聚碳酸酯。也可使用公知的印刷方法做到这一点。所述绝缘材料然后也干燥。这样就在基片32上生成可用任何公知方法从基片32上取下的层7。图11所示方法也生成横截面和间距非常小的通道21。
用上述各方法获得的层7不但可用于上述装置。如层7足够厚，它的刚性足以独立使用，如图12所示，它也比方说可用作芯片41之类电子元件的基片。然后可把这类电子元件加到基片的任一面上后用小导电通道21和加到该基片上的导体图案42互连。具有端头43的芯片41可用涂后固化的导电胶装到层7上或导体图案42上。
本领域普通技术人员不难看出，上述说明只是例示性的，本发明保护范围只受各权利要求的定义的限制。
权利要求
1.基片(7；7′；10)，该基片包括第一表面和与第一表面平行的第二表面，该基片用具有第一电导率的材料制成，其中有多个导电通道(21)，这些通道只伸展在与第一表面和第二表面垂直的方向上，所述通道具有远远大于第一电导率的第二电导率，该基片在第一表面和第二表面中任一表面上有至少一个电极(42)，该至少一个电极与所述通道中至少一个通道接触，其特征在于，所述至少一个电极(42)在与基片接触的区域(A)有一预定的最小尺寸(D)；多个通道(21)的两两相邻通道之间的间距小于所述至少一个电极(42)的所述最小尺寸。
2.按权利要求1所述的基片，其特征在于，所述间距至多比所述至少一个电极(42)的所述最小尺寸小2倍。
3.按权利要求1所述的基片，其特征在于，所述间距至多比所述至少一个电极(42)的所述最小尺寸小10倍。
4.按上述任一权利要求所述的基片，其特征在于，所述多个导电通道(21)在基片中随机分布。
5.按上述任一权利要求所述的基片，其特征在于，所述间距小于3.5μm。
6.信息显示装置，至少包括在一平面中伸展的第一层(6；8；11)，其制作材料的光学特性在一外部电控制系统的影响下变化，从而或是用第一层的该电控制系统选择的各部分对入射其上的光的透明性变化，或是用第一层的电控制系统选择的各部分发光；位于第一层(6；8；11)两面上、与该平面平行、赋予该装置所需刚性的第二层和第三层(7，7′；7，10)，第二和第三层中至少一层(7)有第一电导率，该层有至少一个电极(42)和只伸展在与该平面垂直方向上的导电通道(21)，所述通道具有远远大于第一电导率的第二电导率，所述至少一个电极(42)与所述通道(21)中的至少一个通道电接触；其特征在于，所述至少一个电极(42)在与第二和第三层中所述至少一层(7)接触的区域有一预定的最小尺寸(D)；多个通道(21)的两两相邻通道之间的间距小于所述至少一个电极(42)的所述最小尺寸。
7.按权利要求6所述的装置，其特征在于，第一层为其中有衬垫(5)的一液晶层(6)，用电绝缘材料制成的第四层(4)位于上述第二和第三层中一层(7)与第一层(6)之间。
8.按权利要求6所述的装置，其特征在于，第一层为其中弥散有聚合物的一液晶层(8)，用电绝缘材料制成的第四层(4)位于上述第二和第三层中一层(7)与第一层(8)之间。
9.按权利要求6所述的装置，其特征在于，第一层为在电流影响下发光的一层(11)。
10.按权利要求5-9中任一权利要求所述的装置，其特征在于，在上述第二和第三层中一层(7)的与第一层相反的一面上有第五层(2)，该层上有与该平面平行的预定导体图案，这些导体在预定点与上述第二和第三层中一层(7)的选定导体连接。
11.按权利要求5-10中任一权利要求所述的装置，其特征在于，上述第二和第三层中另一层(7′)的导体图案也只在与该平面垂直的方向上导电。
12.按权利要求11所述的装置，其特征在于，在上述第二和第三层中另一层(7′)与第一层之间有用电绝缘材料制成的第六层(4′)。
13.按权利要求11或12所述的装置，其特征在于，在上述第二和第三层中另一层(7′)的与第一层相反的一面上有第七层(2′)，该层上有与该平面平行的预定导体图案，这些导体在预定点与上述第二和第三层中另一层(7′)的选定导体连接。
14.按权利要求6-9中任一权利要求所述的装置，其特征在于，上述第二和第三层中一层(7)上有用光电导材料制成的第八层(9)，该第八层(9)上有用透明、导电材料制成的第九层(10)。
15.按权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第二和第三层中另一层(7′)中有只伸展在与该平面垂直方向上的导体。
16.按权利要求15所述的装置，其特征在于，用电绝缘材料制成的第六层(4′)位于上述第二和第三层中另一层(7′)与第一层之间。
17.按权利要求14-16中任一权利要求所述的装置，其特征在于，它还包括一光源、例如一激光器(12)，用来生成照射第八层(9)的预定部位的光束。
18.应用按权利要求17所述的装置制作一用于光刻的掩模。
19.在光刻工艺中应用按权利要求18所述的掩模。
20.按权利要求6-8或10-13中任一权利要求所述的装置，其特征在于，该装置在第二和第三层中另一层(7′；10′)所在一边上有一感光层(52)。
21.印刷电路板，包括按权利要求1-5中任一权利要求所述的一基片，该基片(7)在其第一表面上有多个电极(42)，在其第二表面上有多个电子元件(41)，这些电子元件(41)的端头用与所述电极(42)中预定电极对齐的合适连接件(43；42，43)与该基片电连接。
22.制作层(7；7′)的方法，该层在一平面中伸展，其中有只伸展在与该平面垂直方向上的导体图案，该方法包括下列步骤a.用一种材料制作层(7)，该材料有一预定起始电导率，但用预定波长的辐射线照射该层可大大改变该电导率；b.在所述层(7)上覆盖一掩膜(23)，所述掩膜有多个对所述预定波长的辐射线不透明的部分(24)；c.用所述预定波长的辐射线(22)照射所述掩膜(23)；d.停止所述照射后取下所述掩膜。
23.按权利要求22所述的方法，其特征在于，所述材料包括PANi/CSA或PANi/DBSA。
24.制作层(7；7′)的方法，该层在一平面中伸展，其中有只伸展在与该平面垂直方向上的导体图案，该方法包括下列步骤a.在一基片(32)上施加一含有溶剂的基料(31)和一导体添加剂(34)；b.在建立一与该基片垂直的电场的同时蒸发该溶剂，使得该基料(31)成为固体结构，半导体添加剂(34)至少在与该电场平行的方向上形成导电分子结构；c.除去该基片(32)。
25.制作层(7；7′)的方法，该层在一平面中伸展，其中有只伸展在与该平面垂直方向上的导体图案，该方法包括下列步骤a.在一基片(32)的预定部位印刷含有溶剂的基料(31)和导体添加剂(34)；b.蒸发该溶剂，使得该基料(31)成为导电、固体结构；c.在该基片(32)上该预定部位之外的部位上印刷含有另一溶剂的绝缘材料(36)；d.蒸发该另一溶剂，使得该绝缘材料(36)成为导电、固体结构；e.除去该基片(32)。
26.信息显示装置，至少包括在一平面中伸展的第一层(6；8)，其制作材料的光学特性在一外部电控制系统的影响下变化，从而由该电控制系统选择的第一层的各部分对入射其上的光的透明性变化；第一层上用电绝缘材料制成的第二层(4)；其特征在于，第二层(4)上有用光电导材料制成的第三层(9)，该第三层(9)上有用透明导电材料制成的第四层(10)。
全文摘要
基片(7;7’;10)和包括这类基片的装置,该基片包括第一表面和与第一表面平行的第二表面,该基片用具有第一电导率的材料制成,其中有多个导电通道(21),这些通道只伸展在与第一表面和第二表面垂直的方向上,所述通道具有远远大于第一电导率的第二电导率,该基片在第一表面和第二表面中任一表面上有至少一个电极(42),该至少一个电极与所述通道中至少一个通道接触,所述至少一个电极(42)在与基片接触的区域(A)有一预定的最小尺寸(D);多个通道(21)的两两相邻通道之间的间距小于所述至少一个电极(42)的所述最小尺寸。
文档编号H05K3/40GK1260885SQ98806150
公开日2000年7月19日 申请日期1998年6月12日 优先权日1997年6月12日
发明者雅各布斯·克里斯蒂安·赫拉尔杜斯·玛丽亚·鲁特, 埃里克·马尔腾·泰尔劳, 乔治·哈吉奥安诺, 享德里克－扬·布劳沃 申请人:泽特福利公司