Brevet FR2656451A1 — publié le 19910628

APPAREIL D'AFFICHAGE A CRISTAL LIQUIDE La présente invention concerne un appareil d'af- fichage à cristal liquide dans lequel une pluralité de panneaux à cristal liquide commandés par des transistors à couche mince sont connectés les uns aux autres. Pour réaliser un affichage de grande dimension dans un appareil d'affichage à cristal liquide, on con- necte une pluralité de substrats, qui sont des composants principaux del' affichage et à la surface desquels sont formées des électrodes correspondant àdes éléments d'ima- ge (ce substrat étant appelé dans ce qui suit substrat d'électrodgs),puisque la dimension d'un substrat d'élec- trodes est limitée à la dimension de l'équipement de fa- brication. Les figures 1 et 2 sont respectivement une cou- pe illustrant la structure d'un appareil d'affichage à cristal liquide usuel de grande dimension comme décrit dans la demande de brevet japonais publiée N 061-254977, et une coupe illustrant la méthode de fabrication de l'appareil, le substrat d'électrodes étant désigné par le repère 1 La figure 3 est un schéma de câblage partiel du substrat d'électrodes 1 Comme représenté sur la fi- gure 3, des transistors actifs de commutation, plus pré- cisément des transistors à couche mince 4, sont dispo- sés sur la surface du substrat d'électrodes 1 de façon à exciter un cristal liquide àune position correspondant à chaque élément d'image Sur la surface du substrat d'électrodes 1, un bus de données 2 est connecté à une source du transistor 4 et un bus de commande 3 perpendi- culaire à la ligne de données 2 est connecté à une grille du transistor 4 On voit sur les figures 1 et 2 que deux substrats d'électrodes 1 sont liés l'un à l'autre par un adhésif 5 et que les lignes de données 2 et les lignes de grille 3 respectives sont électriquement connectées par une couche mince conductrice 6 formée par irradiation avec des faisceaux laser 11 Un contre-substrat d'élec- trodes 7 est placé au-dessus du substrat d'électrodes 1 à une certaine distance définie par un élément d'espa- cement 8, et l'espace entre le substrat d'électrodes 1 et le contresubstrat d'électrodes 7 est rempli d'une matière de type cristal liquide 9 La fuite du cristal liquide 9 est empêchée par des éléments d'étanchéité 10. On décrit maintenant une méthode de fabrica- tion d'un appareil d'affichage à cristal liquide compre- nant quatre substrats d'électrodes 1 assemblés ayant cha- cun la structure décrite ci-dessus En premier lieu, on place quatre substrats d'électrodes 1 les uns contre les autres de sorte que chaque substrat d'électrodes 1 soit en contact avec les autres substrats 1 sur deux côtés. On injecte ensuite l'adhésif 5 dans les régions de con- tact des substrats d'électrodes 1, pour relier les quatre substrats d'électrodes 1 On place le substrat assemblé 1 dans un récipient de réaction contenant un gaz photo- réactif Des faisceaux laser 11 sont successivement diri- gés vers les points de jonction des lignes de bus de don- nées 2 et des lignes de bus de commande de grille 3, de façon à engendrer les couches minces conductrices 6, res- pectivement, afin de connecter électriquement les sub- strats d'électrodes 1 Ensuite, on superpose le contre- substrat d'électrodes 7 au substrat d'électrodes assemblé 1, avec interposition d'éléments d'espacement 8, et on remplit l'espace compris entre les substrats d'électro- des 1 et le contre-substrat d'électrodes 7 avec le cris- tal liquide 9 La fuite de cristal liquide 9 est empêchée par des éléments d'étanchéité 10 On obtient ainsi un ap- pareil d'affichage à cristal liquide composé des quatre substrats d'électrodes. Bien que la description ci-dessus se réfère à un appareil d'affichage à cristal liquide comportant qua- tre substrats d'électrodes, on peut fabriquer un affi- chage de plus grande dimension si on connecte un plus grand nombre de substrats d'électrodes de la manière dé- crite ci-dessus. Toutefois, puisqu'il faut connecter électri- quement les lignes de bus de données et les lignes de bus de commande de grille des substrats d'électrodes adjacents, une par une, dans l'appareil d'affichage à cristal liquide usuel, il reste à améliorer la producti- vité. En conséquence, la présente invention vise à éviter l'inconvénient précité inhérent à l'appareil usuel d'affichage à cristal liquide. Un premier objet de l'invention est de procu- rer un appareil d'affichage à cristal liquide permettant de réaliser facilement un affichage de grande dimension. Un deuxième objet de la présente invention est de procurer une méthode de fabrication d'un appareil d'af- fichage à cristal liquide, ayant une productivité éle- vée de sorte qu'on peut réaliser facilement un affichage de grande dimension. Conformément à l'invention, on obtient un ap- pareil d'affichage à cristal liquide comprenant une plu- ralité de substrats d'électrodes ayant chacun des lignes de bus de données et des lignes de bus de commande de grille sur une surface, caractérisé en ce que des lignes d'extension s'étendent chacune à partir d'une extrémité de chacune des dites lignes de bus de données et des di- tes lignes de bus de commande de grille jusqu'à la surface des substrats opposée à la surface précitée; et en ce qu'un substrat porteur, sur lequel est montée ladite pluralité de substrats d'électrodes, possède des électrodes à des positions qui correspondent chacune à ladite ligne d'extension sur ladite surface opposée du substrat d'électrodes, de sorte que lesdites lignes de bus de données et lesdites lignes de bus de commande de grille d'un substrat d'électrodes sont électriquement connectées aux lignes correspondantes d'un autre substrat d'électrodes. Les objets et caractéristiques ci-dessus de l'invention, ainsi que d'autres, apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée ci-après, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une coupe illustrant la struc- ture d'un appareil d'affichage à cristal liquide usuel la figure 2 est une coupe illustrant une mé- thode de fabrication d'un appareil d'affichage à cris- tal liquide usuel; la figure 3 est un schéma de câblage partiel d'un substrat d'électrodes; la figure 4 est une coupe illustrant la struc- ture d'un appareil d'affichage à cristal liquide conforme à un mode deréalisation de la présente invention; la figure 5 est une vue en plan d'un substrat porteur associé à l'appareil d'affichage à cristal li- quide de la présente invention; les figures 6 a à 6 e sont des coupes illustrant une métho- de de fabrication de l'appareil d'affichage à cristal liquide suivant un mode de réalisation de la présente invention; les figures 7 a à 7 d sont des coupes illustrant une mé- thode defabrication de l'appareil d'affichage à cristal liquide suivant un autre mode de réalisation de l'in- vention; et la figure 8 est une coupe illustrant la struc- ture d'un appareil d'affichage à cristal liquide con- forme à un autre mode de réalisation de la présente in- vention. On décrit ci-après en détail les modes préférés de réalisation d'un appareil d'affichage à cristal liquide et leur méthode de fabrication. Sur la figure 4,le repère 1 désigne un substrat d'électrodes Sur la surface du substrat d'électrodes 1 sont prévus des transistors à couche mince 4 sous la forme de transistors actifs de commutation pour commander ou exciter chaque cristal liquide à une position correspon dant à chaque élément d'image, comme représenté sur la figure 3, une ligne 2 de bus de données étant connectée à une source du transistor 4 et une ligne 3 de bus de com- mande de grille, perpendiculaire à la ligne de bus de don- nées 2, étant connectée à une grille du transistor 4 Une électrode de connexion 12 est prévue aux deux extrémités de chaque ligne de données 2 et de chaque ligne de comman- de de grille 3, à partir de la face latérale et jusqu'à une extrémité située dans la face d'envers du substrat d'électrodes 1 La ligne de bus de commande de grille 3 et l'électrode de connexion correspondante 12 conformes a ce mode de réalisation seront décrites plus loin Au- dessus du substrat d'électrodes 1 est placé un contre- substrat d'électrodes 7 avec interposition d'éléments d'es- pacement 8 L'espace compris entre le substrat d'électro- des 1 et le contre-substrat 7 est rempli d'une matière de type cristal liquide 9 Des éléments d'étanchéité 10 em- pêchent la fuite du cristal liquide 9 Une feuille du sub- strat d'électrodes 1, muni des électrodes de connexion 12, des éléments d'espacement 8, du cristal liquide 9, des éléments d'étanchéité 10 et du contre-substrat 7, constitue une unité de panneau à cristal liquide 15. La figure 5 est une vue en plan d'un substrat porteur 13 sur lequel sont montées quatre unités de panneaux à cristal liquide 15 Dans ce mode de réalisation, chaque substrat d'électrodes 1 comporte sept lignes de bus de grille 3 disposées dans une direction longitudina- le du substrat porteur 13 et six lignes de bus de données 2 disposées dans une direction latérale du substrat por- teur Une pluralité d'électrodes 14, allongées dans la direction de la ligne de bus de données 2 ou de la ligne de bus de grille 3, sont alignées sur la surface du substrat porteur 13, aux mêmes intervalles que ceux des lignes de bus de données 2 ou des lignes de bus de grille 3 On utilise une couche d'or déposée pour former les électrodes de connexion 12 et les électrodes 14. On décrit maintenant une méthode de fabrica- tion de l'appareil d'affichage à cristal liquide sui- vant la présente invention, avec référence aux figures 6. Les figures 6 représentent une coupe de la ligne de bus de commande de grille 3 mais la coupe de la ligne de bus de données 2 est identique On place un masque sur le sub- strat d'électrodes 1, sur lequel les lignes de bus de données 2 et les lignes de bus de commande de grille 3 ont été préalablement formées, pour dessiner les élec- trodes de connexion de sortie 12 allant des deux extrémi- tés respectives de la ligne de bus de données 2 et de la ligne de bus de commande de grille 3 jusqu'à la face op- posée ou envers du substrat d'électrodes 1 Ensuite, on dépose de l'or de manière à former les électrodes de connexion 12 pour la ligne de bus de données 2 et la li- gne de bus de commande de grille 3 (figure 6 a). D'autre part,on place un masque sur le substrat porteur 13, pour dessiner les électrodes 14 sur la sur- face du substrat porteur 13 Ensuite, on dépose de l'or, de manière à former les électrodes 14 espacées aux mêmes intervalles que ceux des lignes de bus de données 2 ou des lignes de commande de grille 3 (figure 6 b). On superpose le contre-substrat 7 au substrat d'électrodes I sur lequel les électrodes de connexion sont formées, avec interposition des éléments d'espace- ment 8 (figure 6 c). Après remplissage de l'espace compris entre le substrat d'électrodes 1 et le contre-substrat 7 avec le cristal liquide 9, le cristal liquide est scellé au moyen des éléments d'étanchéité 10 On prépare quatre uni- tés de panneaux à cristal liquide 15 conformément aux- opérations décrites ci-dessus (figure 6 d) On monte cha- que panneau à cristal liquide sur le substrat porteur, de façon à mettre en contact les électrodes de connexion de sortie 12, sur un côté de chaque unité de panneau à cristal liquide 15, avec les électrodes 14 et on fixe les panneaux au moyen d'un adhésif 16 ou analogue Les électrodes de connexion 12 situés de l'autre côté adja- cent de chaque unité sont en contact avec les électrodes 14, de la même manière En outre, les électrodes de con- nexion 12 des trois autres unités respectives sont égale- ment placées en contact avec les électrodes 14 Par suite, les électrodes de connexion de sortie 12 des lignes de bus de données 2 et des lignes de bus de commande de grille 3 d'un substrat d'électrodes sont électriquement connectées avec les électrodes respectives d'un autre sub- strat d'électrodes 1 Les panneaux à cristal liquide ad- 0 jacents 15 sont solidement fixés par adhésif ou analo- gue, et on obtient un écran d'affichage de grande dimen- sion quatre fois plus grand qu'une unité de panneau à cris- tal liquide 15 (figure 6 e). On décrit maintenant une autre méthode de fa- brication de l'appareil d'affichage à cristal liquide, avec référence aux figures 7 On ne décrit pas ici les opérations des figures 7 a et 7 b, puisqu'elles sont les mêmes que dans le mode de réalisation précédent On place une pluralité de substrats d'électrode 1, sur lesquels les lignes de bus de données 2, les lignes de bus de commande de grille 3 et les électrodes de connexion de sortie 12 sont formées, sur le substrat porteur 13 Les lignes de bus de données 2 et les lignes de bus de commande de gril- le 3 des substrats d'électrodes adjacents 1 sont électri- quement connectées les unes aux autres par l'intermédiai- re des électrodes 14 (figure 7 c) On superpose ensuite le contre-substrat 7 aux substrats d'électrodes 1 avec in- terposition d'éléments d'espacement 8 et on remplit l'es- pace compris entre les substrats d'électrodes 1 et le contre -substrat 7 avec le cristal liquide 9 qui est retenu de façon étanche par les éléments de fermeture (figure 7 d). La figure 8 est une coupe d'un appareil d'af- fichage à cristal liquide suivant un autre mode de réa- lisation de la présente invention, dans lequel un autre substrat porteur 17 est prévu à l'opposé du substrat por- teur 13 Autrement dit, l'appareil d'affichage à cristal liquide de ce mode de réalisation est constitué de sorte que les panneaux à cristal liquide 15 sont placés entre les deux grands substrats porteurs, et l'appareil est donc plus solide. Il faut noter ici que, bien que les électro- des de connexion de sortie 12 et les électrodes 14 soient formées par dépôt d'or dans les modes de réalisation ci-dessus, on peut remplacer l'or par des métaux ou des composés métalliques tels que Cr, oxyde mince d'indium, etc D'autre part, on peut employer une projection, un dépôt électrolytique, un dépôt chimique en phase vapeur ou une méthode analogue. Dans les modes de réalisation ci-dessus, on assemble quatre substrats d'électrodes 1 mais, si on augmente le nombre d'électrodes 14 et de substrats d'é- lectrodes 1 sur le substrat porteur 13, on peut obtenir un appareil d'affichage à cristal liquide ayant une surfa- ce d'affichage beaucoup plus grande. D'autre part, bien que les électrodes de conne- xion de sortie 12 soient formées aux deux extrémités de chaque ligne de bus de données 2 et de chaque ligne de bus de commande de grille 3, on peut ne pas former I'é- lectrode de connexion de sortie 12 sauf aux endroits o les lignes de bus de données 2 et les lignes de bus de commande de grille 3 doivent nécessairement être élec- triquement connectées. En outre, l'électrode 14 formée sur le substrat porteur 13 relie électriquement les deux électrodes de connexion 12 des panneaux à cristal liquide adjacents 15 dans les modes de réalisation ci-dessus, mais elle peut connecter trois électrodes 12 ou davantage Dans ce cas, la longueur de l'électrode 14 doit être déterminée en conséquence. Il est entendu que des modifications de dé- tail peuvent être apportées dans laforme et la mise en oeuvre de l'appareil et de la méthode suivant l'invention, sans sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Appareil d'affichage à cristal liquide comprenant une pluralité de substrats d'électrodes ( 1) comportant chacun des lignes de bus de données ( 3) et des lignes de bus de commande de grille ( 2) sur une pre- mière surface, caractérisé en ce qu'il comprend des lignes d'extension ( 12) partant chacune d'une extrémité de chacune des dites lignes de bus de données et desdites lignes de bus de commande de grille et allant jusqu'à la surface du substrat opposée à ladite première surface; et un substrat porteur ( 13) sur lequel est montée ladite pluralité de substrats d'électrodes et comportant des électrodes ( 14) à des positions qui correspondent chacune à ladite ligne d'extension sur ladite surface opposée à ladite première surface du substrat d'élec- trodes, de sorte que lesdites lignes de bus de données et lesdites lignes de bus de commande de grille sur un substrat d'électrodes sont électriquement connectées aux lignes correspondantes sur l'autre substrat d'électrodes. 2. Appareil d'affichage à cristal liquide suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il com- prend en outre un substrat de renforcement ( 17) prévu sur ladite pluralité de substrats d'électrodes ( 1) à l'opposé dudit substrat porteur ( 13). 3. Méthode de fabrication d'un appareil d'affichage à cristal liquide comprenant une opération de formation de lignes de bus de données ( 3) et de lignes de bus de commande de grille ( 2) se croisant mu- tuellement sur une première surface d'un substrat d'é- lectrodes ( 1), caractérisée en ce qu'elle comprend les opérations de formation de lignes d'extension ( 12) partant chacune d'une extrémité de chacune des dites lignes de bus de données et desdites lignes de bus de commande de grille et allant jusqu'à la surface opposée à ladite pre- mière surface du dit substrat d'électrodes; superposition d'un contre-substrat d'électro- des ( 7) sur ledit substrat d'électrodes avec interposi- tion d'éléments d'espacement ( 8) entre ledit contre- substrat et le substrat d'électrodes; remplissage avec une matière de type cristal liquide ( 9) de l'espace compris entre ledit substrat d'é- lectrodes et ledit contre-substrat, et scellement ( 10) dudit cristal liquide de manière à obtenir une unité ( 15) de panneau à cristal liquide; formation d'électrodes ( 14)sur un substrat por- teur ( 13) à des positions qui correspondent chacune à ladite ligne d'extension sur ladite surface opposée à ladite première surface dudit substrat d'électrodes; et disposition d'une pluralité d'unités ( 15) de panneaux à cristal liquide sur ledit substrat porteur ( 13) de manière à ce que ladite ligne d'extension ( 12) sur ladite surface opposée à ladite première surface dudit substrat d'électrodes soit en contact avec ladite électrode ( 14). 4. Méthode de fabrication d'un appareil d'af- fichage à cristal liquide comprenant une opération de for- mation de lignes de bus de données ( 3) et de lignes de bus de commande de grille ( 2) se croisant mutuellement sur une première surface d'un substrat d'électrodes ( 1), caractérisée en ce qu'elle comprend les opérations de formation de lignes d'extension ( 12) partant chacune d'une extrémité de chacune desdites lignes de bus de données et desdites lignes de bus de commande de grille et allant jusqu'à la surface opposée à ladite pre- mière surface dudit substrat d'électrodes; formation d'électrodes ( 14) sur un substrat porteur ( 13) à des positions qui correspondent chacune à unedite ligne d'extension sur ladite surface opposée à ladite première surface dudit substrat d'électrodes; disposition d'une pluralité dedits substrats d'électrodes ( 1) sur ledit substrat porteur ( 13) de manière à ce que ladite ligne d'extension ( 12) sur la dite surface opposée à ladite première surface dudit substrat d'électrodes soit en contact avec ladite élec- trode ( 14), superposition d'un contre-substrat d'élec- trodes ( 7) à ladite pluralité de substrats d'électrodes ( 1) avec interposition d'éléments d'espacement ( 8) entre ledit contre-substrat et ladite pluralité de substrats d'électrodes; et remplissage avec une matière de type cristal liquide ( 9) de l'espace compris entre ladite pluralité de substrats d'électrodes et ledit contre-substrat et scellement dudit cristal liquide.