专利名称：显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示器，包括一个电极层，一个衬底，在其面对电极层的表面上覆以一组电极元件，和一个光电材料层，安排在电极层和衬底之间，相对于观察方向来说衬底被安排在光电材料层的后面，在一方面，将该衬底安排来支撑用于控制电极元件的电子元件，另一方面，用来支撑将电子元件连接到电极元件的导电结构、与电极层和光电材料层共同作用形成显示器中象素的电极元件。
背景技术：
一种依据以上所述内容的显示器或屏幕(也称为LCD，液晶显示器)被公开在DE3144151中，在其中描述了一种液晶显示，包括一个包含在玻璃前片和陶瓷板之间的液晶层。电极被安排在玻璃前片上和陶瓷板上，电气元件和电线也被安排在后者上。安放在陶瓷板上的电极突出在实际显示区以外，其上提供对电气元件的连接。
用这种类型显示器或屏幕的一个问题是在相同的单元内难以获得小的尺寸，对象素的有效控制，高分辨率和良好的清晰度。尤其，希望能找到新的有效的解决办法来设计显示器的电极元件和对电极元件的驱动。一种获得对象素有效控制的方法是将每个电极元件分开地连到驱动电路以便分开驱动每个电极元件。这就意味着一个拥有非常大量电极元件的显示器必须拥有非常大量对电极元件的连接线。虽然以当今的技术连接线可做得非常细，然而这种解决办法需要大量的空间。
因此，本发明的目的是提供一种改进的解决上述问题的显示器。
依据本发明的一个方面，一种提出的显示器的特征在于，通过从电极元件发出到离开光电材料层的方向的连接将电极元件连接到导电结构，并且电极元件相互以这样的方式安放，使得它们构成一个基本连续的电极元件表面。
依据一个方面，本发明是基于这样的理解，在一种显示器中，让通常称为象素的电极元件通过从电极元件向离开光电材料层的方向发出的连接方法连到导电结构是有利的。
通过让一个显示器的电极元件互相靠近地安放，可以获得较高的分辨率，也就是说在一个显示器的某个表面上可以包含更多的电极元件。使得电极元件难以互相靠近地安放的一个问题是每个电极元件都需要连接线。通常，将连接线安排在电极元件之间，以便连到显示器表面以外的电子元件。当一个显示器包括非常大量的电极元件时，如同包含用于计算机或类似设备的屏幕的大多数情况下，这意味着，在最外层的电极元件之间必须包含相当大数量的连接线。例如，一个带有1024×768个象素的显示器，在围绕显示器的图象区的3，580个最外层的电极元件之间必须包含7.86×105条连接线，即在各个最外层电极元件之间平均有220个连接线。
依据本发明，通过从电极元件在离开光电材料层的方向发出的连接方法将电极元件连到导电结构解决这个问题。因为电极元件的连接从电极元件向后面延伸，在相同电极元件之间未安排连接线，因而可能将电极元件互相非常接近地安放。由此可提供较高的分辨率和较佳的清晰度，并且单独驱动每个分立的电极元件。
将电极元件互相靠近地安放在衬底上的另一个大优点是它们可被安排在一起构成一个基本连续的层面，它形成了显示器的一个基本均匀的表面。对于人眼来说，该表面看上去将是一个均匀和连续的表面。
由电极元件构成一个基本均匀表面带来的一个优点是如果该电极元件的表面要给出一种反射功能，这种表面将组成一种基本均匀的反射层。因而，提供带有一个分离的反射器层的显示器的需要被删除，否则需要一种反射模式的显示器。依据本发明的一种实施方案，电极元件由一种反射材料制成，例如，铝，银或铬，或者替换为一种非反射材料，覆以一种反射表面层。
依据一种替代的实施方案，电极元件可给出一种光吸收功能，也就是落在电极元件上的光被同一电极元件吸收。如同在依据本发明的一种反射模式显示器的情况中那样，提供带有一种分离的光吸收层的显示器的需要被删除，否则需要一种吸收模式的显示器。依据本实施方案，电极元件可由光吸收材料制成，或替代为一种不是光吸收材料，而覆以一个光吸收表面层，例如一种无光泽颜色。通过提供带有一种光电材料的显示器，它是白色的并在一种状态下是基本不透明的，在相反的状态下是完全透明的，依据本实施方案可以达到非常好的反差，特别是如果电极元件给出黑色的外观，在这种情况下可实现黑和白的效果。提供带有某种颜色的电极元件导致当将此光电材料做成恢复其透明状态时，成为一种带有得到此颜色的象素的显示器。按这种方式也可得到预先规定的图型。依据上述情况的光电材料的一个例子是EASL(可电寻址的净化液)，它或者将光散射，也就是，阻止光线到达电极元件，或者允许光线完全穿过。
依据本发明，电极元件以及导电结构和为驱动电极元件所需的电子元件被安排在同一个连续的衬底上，因此这就导致最少数量的连接点。每个连接点意味着增加制造成本和增加劣质的风险，因此希望减少，例如，从象素驱动电路到各个电极元件的电压供给中的连接点数量。这是借助于本发明以一种便利的方式实现的，因为将电子元件安排在衬底本身上。
电子元件，例如集成电路，晶体管，电阻，电容和二极管，将主要被用来控制电极元件的功能，但它们也可提供其它逻辑功能。
依据本发明的一种实施方案，将电子元件安排在位于由光电材料层限定的图象区外面的衬底部分上。由此实现一种非常薄的显示器。
依据另一种实施方案，电子元件被换成安排在位于由光电材料层限定的图象区中的第二衬底的一部分上，最好在面向从光电层离开的第二衬底的那部分表面上。这就得到一种显示器，它从总体上讲具有较小的添加物，但在另一方面，多少要比以上描述的实施方案厚些。
当然，将会理解，可将这两种实施方案组合起来，例如在这样一种组合将便于在衬底上连线的场合中。
用于将电极元件连到电子元件，或用于元件之间连接的导电结构，不需要安排在朝向从光电层离开的衬底的那部分表面上，但另一种方案是该导电结构可被安排在衬底中，在一种采用所谓的多层衬底的场合可能就是这种情况。
因为所有的连接线被安排在与电极元件被放置的面分离的一个面上的导电结构中，在一种最佳实施方案中，可将这个面完全用于连线。由于这样的事实，即电极元件可被分开地连接，这就允许各个电极元件分开驱动，与多路复用驱动相比，单独驱动的优点是，例如，较高的反差和较好的阅读角度。后者是由于这样的事实，即在静态驱动中，晶体可被旋转到它们的末端位置，这在多路复用驱动电极元件的实际应用中是不可能的。
将电极元件和导电结构分开在不同的面中使得，例如，将连接只沿着显示器的一边安排变得比较容易。如果希望的话，也使得利用印制连线和将集成电路插入到这样的连线成为可能。因而，所需要的到显示器的连接点数被进一步减少。
最好，衬底具有将各个电极元件连接到导电结构的引入线。通过衬底用于将电极元件连接到导电结构的引入线由，例如，纯(fine)金属孔组成。另一种方案是，引入线由通过衬底以某些其他合适的方式提供的导电连接组成。
如果将引入线作为实际的孔构成，当安装电极元件时，电极元件的材料便于制作以填充衬底中短的实际孔，从而便于与连接线连接。
光电材料层最好由液晶层组成，例如，以纯流体层的形式或者形成为一个固化的环氧泡层，其中包括充满液晶的细泡。该层也可由导电聚合物制成的发光二极管组成。
在光电材料层被安排成具有所需要的坚固结构和支撑能力的场合，电极层可以，例如通过喷涂直接施加其上，这样的结果是得到一种非常薄的显示器。
在以上所描述的显示器中，通常包括一个附加的衬底，在其面对光电材料层的表面支撑电极层。这样的结果是得到一种较厚的显示器。但反过来，这有助于增加显示器的强度和保护光电材料层。
将会理解，可将以上讨论的实施方案和特征方便地组合，这取决于所谈及的应用和所希望的性能。
通过以下的示范性实施方案的描述以及所附的权利要求本发明的进一步特性将更为明显。
最佳实施方案详述
图1是依据本发明的第一实施方案的一个通过显示器的断面。依据图1的显示器是打算用于在图中从顶向下看。因此，以下的术语“前面”和“后面”分别意味着靠近和进一步远离观察者。
显示器10包括一个第一，前面的衬底20，一个第二，后面的衬底30和一个光电材料的中间层40。第一衬底20和第二衬底30通过侧板25以焊接方式互相连接，该侧板将第一和第二衬底互相固定，并与衬底20，30一起将中间层40围起来。
第一衬底20由一种薄的，透明片，薄膜或类似物组成。而且，第一衬底在其前表面上，也就是远离层40的表面，装有一个极化层50，在其后表面上，也就是面向层40的表面，装有一个箔状的电极层21，它可由，例如，铟锡氧化物组成。电极层21在电气上通过被安排在至少一块侧板25上的连接点(未示出)连到驱动电路。
光电材料的中间层40由液晶层组成，或者是纯流体层的形式或者作为一个被固化的环氧泡层构成，包括充满液晶的细泡。
第二衬底30由一个薄片或薄膜组成，例如，一种玻璃或塑料材料。而且，第二衬底30的前表面，也就是面向液晶层40的表面，装有一组电极元件31，它们被紧靠地放在一起并和电极层21与液晶层40共同作用组成所述显示器中的象素，作为在各个电极元件31和电极层21之间所施加的电压差和由此产生的液晶层40的极化的一个函数。
对电极元件31的电子连接从每个电极元件31向后散射，也就是在离向液晶层40的方向中，通过衬底30中的引入线36，到达导电结构34，它被安排在第二衬底30的后表面，也就是离向液晶层40的表面。因为电极元件31的连接从电极元件31向后延伸并未安排在它们之间，电极元件31互相被非常靠近地安放。用这种方式，将电极元件相互距离安放在微米的范围内是可能的。
另外，电子元件33，例如集成电路，晶体管，电阻，电容，二极管等，主要用于控制电极元件31，也用于提供其他的逻辑功能，被安排在位于第二衬底30的前表面上，由液晶层40所限定的图象区外部的第二衬底30的一个部分32上。在电子元件33中至少一个驱动电路被连到导电结构34，用于将电压施加到各个电极元件31，从图上很明显可看出，包含电极元件31，导电结构34和电子元件32的第二衬底被组成一个连续的部分。
参考图2，一个底视略图示出依据与图1所示的显示器类似的一种实施方案的显示器。因为在图1中的电极元件31和电子元件被安排在第二衬底的表面上，被转到图2内，在图2中用虚线表示。
如参考图1所描述的那样，每个电极元件31具有其通过第二衬底30到导电结构34的连接，导电结构被安排在第二衬底30的后边。导电结构34被连到驱动电路35以控制电极元件31。应该指出，为简单起见，导电结构34的一个部分在图2中作为一条单一线37示出。如参考图1所描述的那样，驱动电路35和其他电子元件33被安排在位于由液晶层40所限定的图象区外部的第二衬底30的部分32。在图2中，示出在衬底30上其他电子元件之间附加连线38的一个例子。
将会理解，图1和2中的显示器可用于吸收以及反射模式。在反射模式中，实际的电极元件31，依据一种优选实施方案，是由一种反射材料制成，例如，铝，银或铬。因为电极元件也被互相靠近安放，它们将被看作一个连续的反射层，在这种连接中起着一个反射器的作用。在此模式中，第二衬底30组成该显示器10的后衬底。当将此显示器10用于吸收模式中时，实际电极元件31，依据一种替代方案，被提供一种吸收光的，例如，一种无光泽颜色的表面层。
以下将参考图3描述依据本发明的一种显示器的第二实施方案。图3中的显示器11被打算用来在图中从顶向下看。以下的术语“前面”和“后面”分别涉及靠近和更远离观察者。相应于参考图1和2已经描述的部件和元件在图3中具有相同的参考数字，为简单起见，并不再次对它们进行描述。
在图3所示的实施方案中，电子元件33被安排在第二衬底30的后表面上，也就是离向液晶层40的表面。电子元件33被安排在位于由液晶层40所限定的图象区中的第二衬底的一部分上。在这种情况下，驱动电路也被连到导电结构34以便将电压施加到各个电极元件31，包含电极元件31，导电结构34和电子元件33的第二衬底30被组成一个连续的部分。
参考图4，一个底视略图示出依据与图3中所示类似的一种实施方案的显示器。因为图3中的电极元件31被安排在第二衬底30的表面，它被转到图4内部，由虚线表示。在由液晶层40限定的图象区中，电极元件31被连到驱动电路35以及安排在所述的第二衬底30的后表面上的其他电子元件33。如前面提到过的那样，电极元件31通过第二衬底30连到导电结构34，导电结构34被安排在第二衬底30的后表面上，以便允许在此表面上进行必需的电子元件33的安装和它们之间的连线38。
将会理解，在图3和4中的显示器11既可用于反射也可用于吸收模式。在反射模式中，依据另一种优选的实施方案，实际的电极元件31由一种反射材料制成，例如，铝，银或铬，按一种与参考图2描述的类似方式进行。当将显示器10用于吸收模式中时，依据另一种优选的实际方案，电极元件31被装有一个吸收光的，例如一种无光泽颜色的表面层。
参考图5，示出通过依据本发明的一种另外的实施方案的一个显示器的断面。在此实施方案中的显示器12与连同图1所描述的显示器10不同仅仅在于光电材料层40是由提供所需的坚固结构和支撑能力的材料制成的，例如，包含充满液晶细泡的固化环氧泡，电极层21被喷涂在这种材料上，因此不需要第一衬底，这就能够提供一种非常薄的显示器。
本领域的技术人员将理解，在结合特定实施方案的本份描述中提出的特征并不受限于各个实施方案，它们可被方便地以不同的方式组合，这取决于显示器的应用领域和所希望的功能模式。例如，按照另一种实施方案，电子元件既被安排在由液晶层所限定的图象区中第二衬底的后表面，又被安排在所述的图象区外部的第二衬底的一部分上。
权利要求
1．一种显示器(10；11；12)，包括一个电极层(21)，一个衬底(30)，在朝向电极层(21)的表面上覆盖一组电极元件(31)，和一个光电材料层(40)，被安排在电极层(21)和衬底(30)之间，相对于观察方向来说衬底(30)被安排在光电材料层(40)的后面，衬底(30)被安排来支撑导电结构(34)，导电结构用于将控制电极元件(31)的电子元件(33)连接到电极元件(31)，电极元件(31)在显示器中(10；11；12)与电极层(21)和光电材料层(40)共同作用组成象素，其特征在于电极元件(31)通过从电极元件(31)在远离光电材料层(40)的方向中发出的连接装置连接到导电结构(34)，和电极元件(31)相互间以这样的一种方式安放，使得它们组成一个基本连续的电极元件表面。
2．依据权利要求1的显示器，其中电极元件(31)被安排来反射光线。
3．依据权利要求2的显示器，其中电极元件(31)由反射材料制成。
4．依据权利要求2的显示器，其中电极元件(31)由非反射材料制成并涂以反射表面层。
5．依据权利要求1的显示器，其中电极元件(31)被安排来吸收光线。
6．依据权利要求5的显示器，其中电极元件(31)由光吸收材料制成。
7．依据权利要求5的显示器，其中电极元件(31)由一种非-光吸收并涂以光吸收表面层的材料制成。
8．依据前面的权利要求中任一项的显示器，其中衬底(30)具有将各个电极元件(31)连到导电结构(34)的引入线(36)。
9．依据权利要求8的显示器，其中导电结构(34)被安排在与光电材料层(40)相对的衬底(30)的表面上。
10．依据权利要求8的显示器，其中导电结构(34)被安排在衬底(30)中。
11．依据前面的权利要求中任一项的显示器，其中衬底被安排来支撑所述的电子元件(33)，它被安排在离向光电材料层(40)的衬底(30)的表面上。
12．依据前面的权利要求中任一项的显示器，其中衬底被安排来支撑所述的电子元件(33)，它被安排在位于由光电材料层(40)所限定的图象区外部的衬底(30)的一部分(32)上。
13．依据前面的权利要求中任一项的显示器，包括一个附加的衬底(20)，支撑在其面对光电材料层(40)的表面上的电极层(21)。
全文摘要
本发明涉及一种显示器(10;11;12),包括一个电极层(21),一个衬底(30),在其面对电极层(21)的表面上覆以一组电极元件(31),和一个光电材料层(40),安排在电极层(21)和衬底(30)之间。相对于观察方向来说,衬底(30)被安排在光电材料层的后面,一方面,支撑用于控制电极元件的电子元件(33),另一方面,支撑用于将电子元件(33)连接到电极元件(31)的导电结构(34)。电极元件(31)与电极层(21)和光电材料层(40)共同作用组成显示器(10;11;12)中的象素。依据本发明,电极元件(31)通过从电极元件(31)向后发出的连接方法连接到导电结构(34)并相互以这样一种方式安放,使得它们组成一个基本连续的电极元件表面。
文档编号G09F9/30GK1284193SQ9881342
公开日2001年2月14日 申请日期1998年12月2日 优先权日1997年12月2日
发明者索仁·埃里克森 申请人:索仁·埃里克森