DE3851223T2

DE3851223T2 - Monolithische Flachtafel-Anzeigevorrichtung.

Info

Publication number: DE3851223T2
Application number: DE3851223T
Authority: DE
Inventors: Frank J Disanto; Denis A Krusos
Original assignee: Copytele Inc
Current assignee: Anixa Biosciences Inc
Priority date: 1988-05-03
Filing date: 1988-05-03
Publication date: 1994-12-22
Anticipated expiration: 2008-05-04
Also published as: DE3851223D1; EP0344367B1; EP0344367A1

Description

Die Erfindung betrifft eine monolithische Flachtafel-Anzeigevorrichtung. Insbesondere bezieht sie sich auf eine große Anzahl fein beabstandeter Leiter, die in einer elektrooptischen Anzeigevorrichtung vorhanden sind. Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind diese Leiter metallisiert, damit daran eine Treiberschaltung durch Drahtbonden angeschlossen werden kann.
Die Schwierigkeit bei der Schaffung einer großen Anzahl von Verbindungen zu fein beabstandeten Leitern ist bei integrierten Großschaltkreisen (LSI) und noch stärker bei integrierten Größtschaltkreisen (VLSI) Legende geworden. Die dort angetroffenen Schwierigkeiten werden noch extremer, wenn man die Verbindungserfordernisse berücksichtigt, die mit der Fertigung monolithischer Flachtafel-Anzeigevorrichtungen, beispielsweise elektrophoretischen Anzeigetafeln, einhergehen.
Bei Bauteilen dieser Art, wie sie in der US-Patentanmeldung SN 670 571, nun US-Patent 4 655 897 mit dem Titel "Electrophoretic Display Panels and Associated Methods", eingereicht am 13. November 1984 im Namen von Frank J. DiSanto, Sr. und Denis A. Krusos, den vorliegenden Erfindern, und auf den vorliegenden Anmelder übertragen, außerdem in der US-Patentanmeldung SN 799 458, nunmehr US-Patent 4 742 345 mit dem Titel "Electrophoretic Display Panel Apparatus and Methods Therefor", eingereicht am 19. November 1985 im Namen der vorliegenden Erfinder und übertragen auf den vorliegenden Anmelder, beschrieben sind, wird eine Auflösung von 200 Leitungen pro 25 mm (1 Zoll) in einer Anzeige erreicht, welche eine Leiterdichte von 200 Leitungen pro 25 mm (1 Zoll) in sowohl Reihen- als auch Spaltenrichtung aufweist. Damit würden in einer typischen Anzeigevorrichtung, deren Abmessung denjenigen eines typischen Papierbogens mit den Abmessungen von 216 mm (8 ½ Zoll) · 279 mm (11 Zoll) entsprechen, 2200 Reihenleiter und 1700 vertikale angeordnete Spaltenleiter verwendet. Jeder Leiter in der 2200 - · - 1700 -Leitermatrix erfordert einen Anschluß an eine Treiberschaltung, wobei eine Auflösung von über 200 Leitungen pro 25 mm (1 Zoll) angestrebt wird.
Die Reihen- und Spaltenleiter bei derartigen Anzeigevorrichtungen werden typischerweise auf der die Anzeigevorrichtung bildenden Glasschicht geätzt, da derart feine Linienmuster durch Anwendung anderer Methoden nicht verfügbar sind. Wenn die Anzeigevorrichtung zusammengebaut gebaut wird, werden sämtliche 2200 Reihenleiter und 1700 Spaltenleiter zum Umfang der Tafel herausgeführt, wo eine Verbindung typischerweise mit den Treiberschaltungen erfolgt, um die Reihen und die Spalten selektiv zu erregen und entsprechend den anzuzeigenden Daten Muster gebildet werden. Typischerweise werden individuelle Treiberschaltungen in Form integrierter Schaltungen zum Treiben einer bestimmten Leitergruppe vom Umfang der Spalte und Reihe her verwendet. In diesem Zusammenhang ist eine typische Treiberschaltung imstande, 64 individuelle Leiter zu treiben, wobei die Treiberschaltung zehn Eingänge empfangt, die durch bezüglich der elektrophoretischen Tafel externe elektronische Mittel bereitgestellt werden.
Das Anschließen an die Treiberschaltungen am Umfang der elektrophoretischen Anzeigetafel wird vorzugsweise während der Fertigung der Tafel bewerkstelligt, weil möglicherweise durch die Leiterdichten bedingte Ausrichtungsprobleme auftreten. Bei einer derartigen Anordnung kann jede Gruppe aus 64 Reihen- und Spaltenleitern speziell am Umfang der Anzeigevorrichtung derart aufgebaut sein, daß der Anschluß an spezifische Treiber-Chips untergebracht wird; allerdings ist der gesamte Zusammenbau-Vorgang zeitraubend und kostspielig. Der Zusammenbau ist typischerweise auch Ursache für Ausrichtungsfehler und häufig mit Zuverlässigkeitsproblemen behaftet.
Eine Methode zur Erzielung einer geeigneten Verbindung der Reihen- und Spaltenleitern in einer hochauflösenden elektrophoretischen Anzeigevorrichtung ist in dem US-Patent 4 598 960 mit dem Titel "Methods and Apparatus for Connecting Closely Spaced Large Conductor Arrays Employing Multiconductor Carrier Boards" vom 8. Juli 1986 der vorliegenden Erfinder bei gemeinsamer Anmelderschaft dargestellt. Nach den in dem US-Patent 4 598 960 beschriebenen Verfahren wird eine Treiberschaltung in Form einer integrierten Schaltung auf einer Trägerplatine montiert. Die Treiberschaltung steht mit 64 auf der Trägerplatine geätzten Ausgangsleitern sowie mit 10 Eingangsleitern in Verbindung. Die Trägerplatine ist speziell durch die Verwendung von Datenöffnungen so aufgebaut, daß eine Ausrichtung mit entsprechend gruppierten Reihen- oder Spaltenleitern der elektrophoretischen Anzeigevorrichtung unter den Umständen erfolgt, daß die Datenöffnungen mit Montagepfosten ausgerichtet sind, die an die Basisplatte der Baugruppe angepaßt sind und eine geeignete Ausrichtung mit den Trägerplatinen gewährleisten. Die Verbindung der Trägerplatinen-Ausgänge mit den Reihen- und Spaltenleitern innerhalb der elektrophoretischen Anzeigevorrichtung erfolgt mechanisch durch Verwendung von Zebra-Verbindern, und genau diese Methode wird dazu verwendet, eine Verbindung zu den Eingängen der Trägerplatine zu schaffen. Die Verbindung der Trägerplatine mit der integrierten Schaltung erfolgt mit Hilfe von Drahtbond-Methoden, und die einmal gefertigte gesamte Baugruppe wird in ihrer Lage festgeklemmt, um sicherzugehen, daß die einmal gegebene richtige mechanische sowie elektrische Ausrichtung beibehalten bleibt.
Während die in dem US-Patent 4 598 960 dargelegten Methoden wirksam sind, sind sie mit einer Reihe von Schwierigkeiten behaftet und führen zu einer Anzeigevorrichtung, die komplex ist, in der Herstellung teuer ist und eine Reihe von Zuverlässigkeitsproblemen aufweist, sowohl während der anfänglichen Fertigung als auch nach längerem Gebrauch. Beispielsweise sind die eingesetzten keramischen Trägerplatinen kostspielig, und die darin vorhandenen Datenöffnungen müssen exakt innerhalb von 2,5 um (1 Zehntausendstel eines Zolls) liegen, wenn nicht andere Ausrichtungsprobleme entstehen sollen. Darüber hinaus ist der Zusammenbau der komplexen Struktur zeitraubend, was die Fertigungskosten hochtreibt; die mechanischen, durch die Zebraverbinder hergestellten Verbindungen haben Zuverlässigkeitsprobleme bei Vorhandensein beträchtlicher Erschütterung, die bei den verwendeten Klammern gegeben sein kann.
Der Artikel von W.A. Crossland u. a. mit dem Titel "An electrically addressed smectic storage device" (SID International Symposium Digest of Technical Papers, 1. Ausgabe, Mai 1985, Seiten 124-127) offenbart ein Verfahren zum Herstellen externer Verbindungen mit einer Flüssigkristall-Flachtafelanzeige. Um nicht 1200 externe Verbindungen mit der Tafel herstellen zu müssen, wird von dem TAB (tape automated bonding) -Auf-Glas-Verfahren bei der Montage Gebrauch gemacht. Verfahren zum Metallisieren des Basis-Indium-Zinn-Oxids wurden verwendet, die eine Anbringung durch Lötmittelrückstrom bei den Chips ermöglicht und für eine starke Leitungsfähigkeit der Spuren zur Leistungsverteilung sorgten. Die Art und Weise, in der Chips entlang den Rändern der Flüssigkristalltafel angebracht werden, ist in Fig. 4 des Artikels dargestellt.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Schwierigkeiten gemacht.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine monolithische Flachtafelanzeigevorrichtung geschaffen, welche aufweist:
ein isolierendes Substrat (2),
einen Flachtafel-Anzeigebereich (4), der auf einer Fläche des isolierenden Substrats vorgesehen ist, die eine Mehr- dicht beabstandeter, in Spalten und Reihen angeordneter Leiter (6, 8) enthält, die voneinander isoliert sind und addressierbare Bildelementschnittstellen definieren;
metallisierte Verbindungsleiterabschnitte (26-36), die kreuzungsfrei am Umfang des Flachtafel-Anzeigebereiches (4) angeordnet sind und als Fortsetzung zu jedem der Spalten- und Reihenleiter (8, 6) für eine Verbindung zwischen jedem der Spalten- und Reihenleiter (8, 6) und Aufnahmebereichen (80) sorgen, welche zur Aufnahme jeweiliger integrierter Spalten- und Reihen-Treiberschaltungen (12&sub1;-12n, 10&sub1;-10n) ausgebildet sind, die jeweils eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Seite (88, 90, 92, 94) aufweisen, von denen die erste und die zweite Seite (90, 94) im wesentlichen parallel zueinander verlaufen und eine Länge besitzen, die größer ist als diejenige der dritten und der vierten Seite (88, 92) und die entlang dem Umfang des Flachtafel-Anzeigebereiches (4) mit Abstand voneinander angeordnet sind, wobei die metallisierten Verbindungsleiterabschnitte (26-36) in räumlichen Gruppen angeordnet sind, während jeweilige Leiterabschnitte entlang dreier Ränder eines zugehörigen Aufnahmebereiches endet; und
Eingangs-/Ausgangssignalleitungen (14, 16) mit einer Strobe-Signalleitung am Umfang der Verbindungsleiterabschnitte (26-36), wobei diese Leitungen parallel zueinander und zu zugehörigen Rändern des Flachtafel-Anzeigebereiches (4) verlaufen;
dadurch gekennzeichnet, daß
der Flachtafel-Anzeigebereich (4) eine elektrophoretische Anzeigetafel ist, in welcher die Spalten- und Reihenleiter mit hoher Dichte von typischer-weise (80) Leitungen/cm (200 Leitungen/Zoll) aufweisen, jeder Aufnahmebereich (80) mit der ersten und der zweiten Seite (90, 94) im wesentlichen quer zu der dem Aufnahmebereich (80) am nächsten liegenden Seite des Anzeigebereiches 4 angeordnet ist, die Leiterabschnitte (26-36) jeder Gruppe entlang der ersten und der zweiten Seite sowie entlang einer dritten Seite (92) enden, bei der es sich um die Seite des Aufnahmebereiches (80) handelt, die der nächstgelegenen Seite des Anzeigebereiches (4) am nächsten liegt; und
diejenigen Leiterabschnitte jeder Gruppe, die entlang der ersten und der zweiten Seite enden, sich von dem zugehörigen Aufnahmebereich in einer Richtung quer zu der ersten bzw. der zweiten Seite nach außen erstrecken, in Richtung auf den Anzeigebereich (4) abbiegen, um sich in einer Richtung parallel zu der ersten bzw. der zweiten Seite zu erstrecken, wobei die Abbiegungen der Leiterabschnitte, die sich von jeder ersten bzw. zweiten Seite aus erstrecken, auf einer zugehörigen schrägen Linie bezüglich der Seiten liegen, und eine Mehrheit der Leiterabschnitte in Richtung der Mitte der Gruppe abbiegt, um sich in einer Richtung quer zu der ersten bzw. der zweiten Seite zu erstrecken, um erneut in Richtung auf den Anzeigebereich (4) abzubiegen, so daß sie sich in einer Richtung parallel zu der ersten bzw. der zweiten Seite erstrecken, wobei die Orte dieser Biegungen auf zugehörigen Schräglinien liegen.
Optionale Merkmale sind in den Ansprüchen 2 bis 11 angegeben.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung liefern verbesserte monolithische Flachtafel-Anzeigevorrichtungen.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft eine elektrophoretische Anzeigevorrichtung, in der Reihen- und Spalten-Treiberschaltungen direkt auf die Anzeigetafel gebondet und mit dortigen individuellen Leitern durch Verwendung von Drahtbondmethoden angeschlossen werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung schaffen eine elektrophoretische Anzeigevorrichtung, bei der Abschnitte der Reihen- und Spaltenleiter mit Muster versehen und metallisiert werden, damit sie direkt durch Bonden an die Treiberschaltungen angeschlossen werden können.
In einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Endabschnitte der Reihen- und Spaltenleiter einer Anzeigetafel metallisiert, gruppiert und mit Muster versehen, um eine Treiberschaltung innerhalb des Musters jeder Gruppe aufzunehmen; die Treiberschaltung wird dann auf die Tafel gebondet, und jeder Ausgang der Treiberschaltung wird durch Drahtbonden mit den gemusterten Leiterabschnitten innerhalb der zugehörigen Gruppe verbunden; Eingänge der Treiberschaltung können ebenfalls durch Drahtbonden mit den Eingangsleitern verbunden werden, die sich auf der Tafel befinden, um eine integrale, einstückige Struktur zu erhalten.
Die Erfindung versteht sich deutlicher unter Bezugnahme auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit der begleitenden Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 eine anschauliche Darstellung eines Ausschnittes einer bevorzugten Ausführungsform einer monolithischen Flachtafel-Anzeigevorrichtung;
Fig. 2 eine teilweise geschnittene Vorderansicht eines Abschnittes der monolithischen Flachtafel-Anzeigevorrichtung nach
Fig. 1, wobei die Art und Weise dargestellt ist, in der Endabschnitte der Reihen- und Spaltenleiter metallisiert werden können;
Fig. 3 eine Draufsicht, welche die Art und Weise veranschaulicht, in der Endabschnitte der Reihen- und Spaltenleiter gruppiert und mit Muster versehen werden können, um eine Treiberschaltung aufzunehmen; und
Fig. 4 eine Draufsicht, die die Art und Weise veranschaulicht, in der eine Treiberschaltung auf Endabschnitte von Reihen- und Spaltenleiter einer monolithischen Flachtafelanzeige angebracht und damit verbunden wird.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen und insbesondere auf Fig. 1, ist dort eine anschauliche Darstellung eines Ausschnittes einer bevorzugten Ausführungsform einer monolithischen Flachtafel-Anzeigevorrichtung dargestellt. Insbesondere aus dem oben gesagten ist für den Fachmann ersichtlich, daß eine typische 216 mm-(8 ½ Zoll)-· 279 mm-(11 Zoll)- Elektrophoreseanzeigevorrichtung mit einer Auflösung von 200 Zeilen pro 25 mm (1 Zoll) etwa 2200 Kathoden- oder Reihenleiter und etwa 1700 Spalten- oder Gitterleiter zusammen mit einer darüber liegenden Anodenstruktur aufweist. Bei dem Bemühen, einen Gesamteindruck von der Ausführungsform darzustellen, wurde dementsprechend lediglich die obere linke Ecke einer solchen Anzeigevorrichtung in Fig. 1 dargestellt, wobei die dargestellte linke Ecke etwa 192 Reihen- oder Kathodenleiter und 256 Spalten- oder Gitterleiter aufweist. Die Fachleute erkennen, daß diese Anordnung als vollständige Anzeige reduzierter Größe oder als ein Ausschnitt einer größeren Anzeigevorrichtung behandelt werden kann, wobei sich versteht, daß alles, was zum Erweitern dieser Anordnung auf einer Anzeige voller Größe mit Abmessungen von 216 mm (8 ½ Zoll) · 279 mm (11 Zoll) in einer Erweiterung in Reihen- und Spaltenrichtung von dem, was in Fig. 1 dargestellt ist, besteht.
Der in Fig. 1 dargestellte Abschnitt der bevorzugten Ausführungsform der monolithischen Flachtafel-Anzeigevorrichtung enthält eine Glastafel oder Basisplatte 2, die, wie aus der Verbindung mit Fig. 2 ersichtlich ist, vorzugsweise mit einer extrem dünnen Schicht aus Indium-Zinn- Oxid (ITO) überzogen ist, wie es von zahlreichen Lieferanten verfügbar ist, wie dies in der vorerwähnten US-Patentanmeldung SN 670 571 (nunmehr US-Patent 4 655 897) beschrieben ist. Wenngleich mit Indium-Zinn-Oxid überzogenes Glas bevorzugt wird, können für die Basisbeschichtung auch andere Stoffe verwendet werden, wie sie üblicherweise bei elektrophoretischen Anzeigevorrichtungen oder dergleichen eingesetzt werden. Wie weiter unten zu sehen sein wird, wird das Indium-Zinn-Oxid geätzt, und Abschnitte von ihm werden metallisiert, um die Spalten- und Reihenleiterstruktur und die in Fig. 1 dargestellten Treiberleitungen auszubilden. Das Beschichten der Glasplatte 2 mit Indium-Zinn-Oxid erfolgt mit einer Dicke, die typischerweise zwischen 10 bis 30 nm (10 bis 300 Angström) liegt und mithin transparent ist, während gleichzeitig eine Leiterstruktur entsteht, die sich leicht ätzen läßt entsprechend der Lehre, die in den vorerwähnten US-Patenten 4 655 897 und/oder 4 742 345 gegeben ist. Die Anodenstruktur für die in Fig. 1 dargestellte Anzeige ist nicht dargestellt.
Der in Fig. 1 dargestellte Abschnitt der monolithischen Flachtafelanzeigevorrichtung enthält einen Anzeigebereich 4, Reihenleiter 6, Spaltenleiter 8, Reihentreiberschaltungen 10&sub1;-10n, Spaltentreiberschaltungen 12&sub1; -12n und Eingangstreiberleitungen 14 und 16 für die Reihen- und Spaltentreiberschaltungen. Der Anzeigebereich 4 ist klar dargestellt, um sein Aussehen zu verdeutlichen, wobei betont wird, daß er eine Reihen- und Spaltenleiterdichte von 200 Leitungen pro 25 mm (1 Zoll) in jeder Richtung aufweist. Während die Kathoden-Reihen-Leiter in die ITO-Schicht geätzt sind, wie es in den US-Patenten 4 655 897 und 4 742 345 beschrieben ist, und in dem Anzeigebereich 4 eine Dichte von 200 Leitungen pro 25 mm (1 Zoll) aufweisen, haben die Spalten- oder Gitterleiter 8 innerhalb des Anzeigebereiches vorzugsweise eine mit vier Zinken versehene Gestalt, wie sie im einzelnen in der US-PS 4 742 345 beschrieben ist. Demnach beträgt die momentane Leiterdichte innerhalb des Anzeigebereiches in Spaltenrichtung 800 Zeilen pro 25 mm (1 Zoll). Der Fachmann erkennt außerdem, daß, während die in das ITO eingeätzten Reihen- oder Kathodenleiter transparent sind, die Spalten- oder Gitterleiter aus Metall, beispielsweise Nickel oder dergleichen gebildet sind, wie es in der US-PS 4 742 345 beschrieben ist, in geringfügigem Maß erkennbar sind, weil wirkliches Metall nicht vollständig transparent gemacht werden kann, auch wenn man seine Dicke extrem verringert. Der Anzeigebereich 4 wurde in Fig. 1 zum Zwecke der einfachen Darstellung und des einfachen Verständnisses klar dargestellt.
Die Reihenleiter 6 und die Spaltenleiter 8 sind in Fig. 1 zwischen den Grenzleitungen 18 und 20 dargestellt, welche sich ungruppiert so zu der Anzeige hin und von dieser fort erstrecken, daß sie innerhalb des Anzeigebereiches in horizontaler und vertikaler Richtung verlaufen. Hinter denen durch die Begrenzungslinien 18 und 20 angedeuteten Positionen sind die Reihen- und die Spaltenleiter 6 und 8 gruppiert und gemustert, um den Anschluß an die Reihen- und die Spalten-Treiberschaltungen 10&sub1; -10n und 12&sub1; 12n zu erleichtern. Man kann die Begrenzungslinien 18 und 20 auch dahingehend verstehen, daß sie die Stelle bezeichnen, an der die Metallisierung der Reihen- und Spaltenleiter gemäß der vorliegenden Ausführungsform vor dem Eintreten der Reihen- und Spaltenleiter 6 und 8 in den Anzeigebereich 4 aufhört. Wie im Verlauf der Beschreibung jedoch leicht zu erkennen sein wird, kann die Lage der Begrenzungslinien 18 und 20 variieren, um Fertigungsgegebenheiten und/oder Entwurfsvereinfachungen zu entsprechen. Während es nicht Zweck der vorliegenden Offenbarung ist, eine Beschreibung der Art zu geben, in der monolithische Flachtafelanzeigevorrichtungen, beispielsweise eine elektrophoretische Anzeigevorrichtung, arbeitet, so erkennt der Fachmann dennoch, daß die in dem Anzeigebereich 4 erzielte Anzeige eine Funktion des Potentials ist, welches an vorbestimmte der Reihen- und Spaltenleiter 6 und 8 gelegt wird, da das an verschiedenen Kreuzungsstellen dieser Leiter vorhandene Potential innerhalb des Anzeigebereiches eine Ausbreitung von elektrophoretischen Teilchen innerhalb des Anzeigebereiches 4 verursacht, um das Anzeigemuster herbeizuführen. Ein detaillierteres Verständnis der Arbeitsweise elektrophoretischer Anzeigevorrichtungen des hier beschriebenen Typs erhält man durch die US- Patente 4 655 897 und 4 742 345, wie oben erwähnt.
Hinter den Stellen, die durch die Begrenzungslinien 18 und 20 angedeutet sind, ist jeder der Reihen- und Spaltenleiter 6 und 8 innerhalb der in Fig. 1 gezeigten Anzeigevorrichtung derart metallisiert, wie es in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben ist, und derart gruppiert und mit Muster versehen, wie es weiter in Zusammenhang mit Fig. 3 und 4 erläutert wird, damit die Verbindung mit den Reihen- und Spalten-Treiberschaltungen 10&sub1;-10n und 12&sub1;-12n erleichtert wird.
Die Reihen- und Spalten-Treiberschaltungen 10&sub1;-10n und 12&sub1; und 12n beinhalten jeweils ein integriertes Schaltungs-Chip des in der vorerwähnten US-PS 4 598 960 beschriebenen Typs, welches die in dem Patent dargelegten Funktionen wie auch die Funktionen ausübt, die in etwas größerer Einzelheit in dem US-Patent 4 742 345 beschrieben sind. Jede der integrierten Schaltungen, die die Reihen- und Spalten-Treiberschaltungen 10&sub1;-10n und 12&sub1;-12n bilden, empfängt zehn Eingänge, wie verallgemeinert am hinteren Bereich der reinen Treiber-Schaltungen 10&sub1; 10n und oben bei den Spalten-Treiberschaltungen 12&sub1;-12n angedeutet ist, um ansprechend darauf selektiv an jeden ihrer 64 Ausgänge ein Potential zu legen, mit welchem die 64 Reihen- und Spaltenleiter 6 und 8 erregt werden, die an die Ausgänge der jeweiligen Reihen-Treiberschaltungen 10&sub1;-10n und Spalten-Treiberschaltungen 12&sub1;-12n angeschlossen sind.
Die 64 Ausgänge jeder der Reihen- und Spalten-Treiberschaltungen 10&sub1;- 10n und 12&sub1;-12n sind am Umfang über drei Seiten der integrierten Schaltung angeordnet, wie dies in Fig. 1 angedeutet ist. In diesem Zusammenhang sei angemerkt, daß in Fig. 1 die tatsächlichen Verbindungen an den Eingängen und Ausgängen der Reihen- und Spalten-Treiberschaltungen 10&sub1;-10n und 12&sub1;-12n aus Gründen der deutlichen Darstellung nicht gezeigt sind. Allerdings ersieht man leicht die Beziehung zwischen jedem der Eingänge und Ausgänge eines jeweiligen Reihen- und Spalten-Treiber-Chips 10&sub1;-12n. Die die tatsächliche Verbindung jedes Einganges und jedes Ausganges der als integrierte Schaltung ausgebildeten Treiber-Chips betreffenden Einzelheiten werden in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben. Hier reicht es aus, zu verstehen, daß jeder der zehn Eingänge an den Reihen-Treiberschaltungen 10&sub1;- 10n, in Fig. 1 allgemein mit 22 bezeichnet, von den Eingangs-Treiberleitungen für die Reihe geliefert wird, wie sie durch die Leiter 14 angedeutet sind, während jeder der Eingänge für die Spalten-Treiberschaltungen 12&sub1;-12n, all gemein mit 24 bezeichnet, an individuelle Treiberleitungen 16 angeschlossen ist.
Die Ausgänge jeder der Reihen- und Spaltenleiter-Treiberschaltungen 10&sub1; -10n und 12&sub1;-12n sind um den Umfang herum so angeordnet, wie es besser in Verbindung mit Fig. 3 dargestellt ist. Vierundzwanzig Ausgänge, d. h. 1-24 und 41-64 befinden sich an jeder Seite des Chips, während die übrigen 16 Ausgänge entlang der den Eingängen 22 und 24 gegenüberliegenden Seite angeordnet sind. Der Fachmann erkennt also, daß dies den Umfang des integrierten Schaltungs-Chips hinsichtlich der Zur-Verfügung-Stellung von Plätzen für diskrete Eingänge und Ausgänge maxiiniert.
Jede Gruppe von 64 Reihenleitern 6 und 64 Spaltenleitern 8 ist in der Weise metallisiert, wie es genauer in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben ist, um die Verbindung mit den Ausgängen der zugehörigen Reihen- und Spalten-Treiberschaltungen 10&sub1;-10n und 12&sub1;-12n mit Hilfe einer Drahtbondmaschine zu erleichtern. Dies geschieht, weil das Verbinden mit einem aus ITO oder dergleichen gebildeten Leiter mit Hilfe einer Drahtbondmaschine nicht ohne weiteres zugänglich ist, und weil Nickel, welches üblicherweise für die Spaltenleiter 8 verwendet wird, ähnliche Schwierigkeiten bietet.
Zusätzlich zu der Metallisierung ist jede Gruppe von 64 Leitern in der Weise gemustert, wie es in größerem Detail in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben ist, um eine Stelle für das integrierte Schaltungs-Chip zu schaffen, welches als Reihen- oder Spalten-Treiberschaltung 10&sub1;-10n 12&sub1;-12n dient, und um jeden der 64 metallisierten Leiter in der Gruppe an einer solchen Stelle anzuordnen, daß er in der Nähe eines zugehörigen Ausgangs der 64 Ausgänge der Reihen- oder Spalten-Treiberschaltung 10&sub1;-10n und 12&sub1;-12n liegt. Dies ist ebenfalls in größerem Detail in Verbindung mit Fig. 3 und 4 beschrieben. Um die Darstellung zu vereinfachen, sei angemerkt, daß hier die pfeilähnlichen Darstellungen 26-30 und die zickzackleistenförmigen Darstellungen 32-36 Gruppen von Leitern repräsentieren, während das verwendete Einzelmuster besser in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, in denen weniger von der Struktur abgebildet ist. Hier reicht es also aus, zu verstehen, daß hinsichtlich der pfeilähnlichen Darstellung 26-30 und der zickzackleistenähnlichen Darstellung 32 bis 36 individuelle Reihenleiter in eine Gruppierung an einer schrägen Kante der Darstellung eintreten, um in das verallgemeinerte Bündel von Reihen- und Spaltenleitern 6 und 8 einzutreten, welches zwischen dem Anzeigebereich und den Begrenzungslinien 18 und 20 dargestellt ist, und sie umgekehrt die pfeilähnlichen Darstellungen 26 -30 und die zickzackleistenähnlichen Darstellungen 32-36 entlang anderer Ränder verlassen, die schräg verlaufen, um zu einem individuellen Ausgang der Treiber-Chips 10&sub1;-10n und 12&sub1;-12n zu gelangen.
Beispielsweise kann man einen individuellen Reihenleiter 40 so betrachten, daß er aus den in den Anzeigebereich eintretenden verallgemeinert dargestellten Reihenleitern 6 aus in die pfeilähnliche Darstellung 29 eintritt und die pfeilähnliche Darstellung 29 an der Reihenleiter-Stelle 38 für den Anschluß an einen Ausgang verläßt, beispielsweise einen Ausgang 63 der Reihen-Treiberschaltung 10&sub1;. Damit dient diese Art der Darstellung, dem Leser allgemein ein Gesamtverständnis der Art und Weise zu vermitteln, in der 64 Reihen- oder Spaltenleiter jeweils einem der Reihen- und Treiber-Chips 10&sub1;-10n und 12&sub1;-12n zugeordnet sind, und die Darstellung erleichtert in einfacher Weise ein Verständnis der Art und Weise, in der die Darstellung der Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 1 mühelos erweitert werden kann, um eine komplette elektrophoretische Anzeigetafel mit der Größe von 216 mm (8 ½ Zoll) · 279 mm (11 Zoll) zu bilden, die 2200 Reihenleiter und 1700 Spaltenleiter besitzt. Im Fall einer vollständigen Anzeige sind 35 Reihen-Treiberschaltungen 10&sub1;-10n und 27 Spalten-Treiberschaltungen 12&sub1;-12n um den Umfang der Glastafel oder der Basisplatte 2 herum in genau der gleichen Weise angeordnet, wie es für den Ausschnitt dieser Anzeigevorrichtung in Fig. 1 dargestellt ist.
Die Eingangs-Treiberleitungen 14 für jede der Reihen-Treiberschaltungen 10&sub1;-10n umfassen neun parallele Leiter, die entlang der linken Seite der Glastafel 2 in der in Fig. 1 gezeigten Weise geätzt sind, um die zehn benötigten Eingänge für jede der Reihen-Treiberschaltungen 10&sub1;- 10n bereit zu stellen. In diesem Zusammenhang erkennt der Fachmann bei Betrachtung der Fig. 1, daß die Treiberleitung 42 innerhalb der Gruppe von neun geätzten Eingangs-Treiberleitungen 14 in der Nähe jeder der Reihen-Treiberschaltungen 10&sub1;-10n aufgespalten ist. Dies geschieht deshalb, weil die Leitung die Daten-Ein- und Daten-Aus-Treiberleitung darstellt, weil jedes der Reihen-Treiber-Chips 10&sub1;-10n bezüglich seiner Daten-Eingänge und Daten-Ausgänge in Reihe geschaltet ist. Die einzelne Treiberleitung 43 innerhalb der Gruppe von neun Treiberleitungen 14 für die Reihen-Treiberschaltungen 10&sub1;-10n ist also derart ausgespalten, daß eine Seite dieser Treiberleitung an den Daten-Eingang für eine gegebene Schaltung der Reihen-Treiberschaltungen 10&sub1;-10n angeschlossen ist, während die entgegengesetzte Seite an den Datenausgang dieses Chips angeschlossen ist. Die gleiche Seite der Treiberleitung 42 wiederum ist mit dem Dateneingang des benachbarten Treiberschaltungs-Chips verbunden, was eine Serienverbindung der Daten-Ein- und Daten-Aus-Anschlüsse sämtlicher Reihen-Treiber-Chips 10&sub1;-10n in der Weise bewirkt, die dem Fachmann geläufig ist.
Folglich liefern die neun Eingangs-Treiberleitungen 14 effektiv die zehn Eingangs-/Ausgangs-Verbindungen für jede der Reihen-Treiberschaltungen 10&sub1;-10n, wobei angemerkt sei, daß innerhalb der Gruppe 14 zusätzliche Treiberleitungen geätzt werden können, sollte eine andere Reihen-Treiberschaltungs-Konfiguration verwendet werden. Jede der neuen Treiberleitungen 14 innerhalb der Eingangs-Treiberleitungsgruppe 14 ist in der bei 44 dargestellten Weise aufgeweitet und besitzt ein Kontaktkissen 46, um den Anschluß an eine externe Schaltung zu erleichtern, wie es dem Fachmann bekannt ist.
In genau der gleichen Weise sind die Eingangs- und Treiberleitungen 16 als eine Gruppe von neuen Treiberleitungen geätzt, um zehn Eingangs- /Ausgangs-Verbindungen mit den Spalten-Treiberschaltungen 12&sub1;-12n zu erhalten. Hier verlaufen die Eingangs-Treiberleitungen 16 horizontal entlang dem Umfang der Glasplatte 2. Die Treiberleitung 48 ist wiederum in der Nähe jeder der Spalten-Treiberschaltungen 12&sub1; 12n aufgespalten, um auch hier die Serienschaltung der Daten-Eingänge und Daten-Ausgänge der einzelnen Spalten-Treiberschaltungen 12&sub1;-12n zu erleichtern. Wie im Fall der Reihen-Eingangs-Treiberleitungen 14 sind auch hier die geätzten Spalten-Treiberleitungen 16 in der bei 50 gezeigten Weise zum rechten Ende der Glasplatte 2 hin aufgeweitet, und es sind Kontaktkissen 52 vorgesehen, um den Anschluß an eine externe Treiberschaltung zu vereinfachen. Der Fachmann erkennt leicht, daß der aufgeweitete Außenbereich 50 der geätzten Spalten-Treiberleitung 16 vorzugsweise an der Stelle der letzten Reihen-Treiberschaltung 12n anschließt, und daß in einer Anzeige, die 27 Spalten-Treiberschaltungen 12&sub1;&submin;&sub1;&sub2;n enthält, der aufgeweitete Außenbereich der Treiberleitungen 16 tatsächlich an dem Rand der Anzeige vorhanden wäre, vergleichbar damit, wie dies bei 44 für die Treiberleitungen 14 dargestellt ist.
Wie unten zu sehen sein wird, erfolgt die Verbindung jeder der Eingänge und Ausgänge der Reihen-Treiberschaltungen 10&sub1;-10n und Spalten-Treiberschaltungen 12&sub1;-12n mit den Reihenleitern 6 und den Spaltenleitern 8 sowie der Eingangs-/Ausgangs-Treiberleitungen 14 und 16 mit Hilfe einer Drahtbondmaschine, nachdem die als integrierte Schaltungen ausgebildeten Reihen-Treiberschaltungen 10&sub1;-10n und Spalten- Treiberschaltungen 12&sub1;-12n auf die Glastafel oder die Grundplatte 2 mit Epoxy oder anderweitig aufgebondet sind. Ist erst einmal die Anodenstruktur (in Fig. 1 nicht dargestellt) auf der monolithischen Flachtafelanzeigevorrichtung nach Fig. 1 angebracht, wird eine einstückige, integrale Anzeige geschaffen, die keine mechanische Zusammenbauarbeit erfordert, außer der Anbringung der Anzeigevorrichtung in einer geeigneten Rahmenanordnung. Außerdem lassen sich sämtliche elektrischen Verbindungen mit Hilfe von Drahtbondmaschinen oder dergleichen realisieren, was einen raschen Zusammenbau und eine Zuverlässigkeit gewährleistet, die mit einem Aufbau möglich ist, der keine mechanischen Verbindungen elektrischer Kontakte und das entsprechende Festklemmen erfordert, das bei solchen Strukturen üblich ist. Im Vergleich beispielsweise zu der komplexen Struktur, die in Fig. 7 des US-Patentes 4 598 960 dargestellt ist, ist ersichtlich, daß nur etwas mehr als die elektrophoretische Tafel 70 erforderlich ist und die komplette Vermeidung teurer Keramikträgerplatinen und deren komplexe Anbringung erreicht werden.
Nunmehr Bezug nehmend auf Fig. 2, ist dort eine teilweise geschnittene Vorderansicht gezeigt, die einen Ausschnitt der in Fig. 1 gezeigten monolithischen Flachtafelanzeigevorrichtung veranschaulicht, wobei die Art und Weise dargestellt ist, in der Endabschnitte von Reihen- und Spaltenleitern in einer Ausführungsform metallisiert werden können. Eingangs sei darauf hingewiesen, daß der Aufbau der elektrophoretischen Anzeige, wie er in dem US-Patent 4 742 345 dargestellt ist, deshalb bevorzugt wird, weil dessen mit Zinken ausgestattete Spaltenleiterstruktur besonders vorteilhaft ist und zu einer verbesserten Anzeige führt. Aus diesem Grund sollte die Beschreibung von Fig. 2 so verstanden werden, als ob die mit Zinken versehene Spalten-Gitter-Struktur gemäß dem US-Patent 4 742 345 vorhanden wäre. Der Fachmann erkennt allerdings, daß die hier offenbarten Konzepte gleichermaßen Anwendung finden bei der Form von elektrophoretischen Anzeigetafeln, wie sie in dem US-Patent 4 655 897 offenbart sind, oder bei anderen Strukturen, die im Stand der Technik bekannt sind. Umgekehrt sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anwendbar überall dort, wo eine große Anzahl von Verbindungen mit dicht beabstandeten Leitern vorzunehmen ist und diese Leiter normalerweise die Anwendung von Drahtbonden nicht zulassen.
Der in Fig. 2 dargestellte Abschnitt der monolithischen Flachtafelanzeigevorrichtung ist ein Ausschnitt, der so ausgewählt wurde, daß er am besten die Methoden zur selektiven Metallisierung von Abschnitten der Reihen- und Spaltenleiter in einer Ausführungsform der Erfindung zeigt, während der Anzeigebereich im wesentlichen frei von einer zusätzlichen Metallisierung bleibt, um dessen transparentes Erscheinungsbild zu belassen. Aus diesem Grund wurde Fig. 2 gegenüber Fig. 1 ohne Beachtung der Proportionen derart gezeichnet, daß der Abstand zwischen der Begrenzungslinie 18 nach Fig. 1 und dem tatsächlichen Anfang des Anzeigebereiches 4 zusammengedrückt ist, wie es durch die gestrichelte Linie 18 und die gestrichelte Linie "Anzeige" in Fig. 2 verdeutlicht ist. Was in Fig. 2 dargestellt ist, sollte also so verstanden werden, daß es im Querschnitt einen Abschnitt der Glasplatte 2 veranschaulicht, zu dem Reihenleiter 6 links von der Begrenzungslinie 18 nach Fig. 1 gehören, die in Fig. 2 rechts von der gestrichelten Linie 18 dargestellt sind, wobei außerdem Abschnitte des Anzeigebereiches dargestellt sind, die die ersten wenigen Spaltenleiter betreffen (in Fig. 2 links von der gestrichelten Linie "Anzeige" dargestellt).
Wie oben erwähnt, und wie in größerer Einzelheit in den US-Patenten 4 655 897 und 4 742 345 beschrieben ist, dient eine Glasplatte 2, die vorzugsweise mit einer extrem dünnen Schicht aus Indium-Zinn-Oxid (ITO) 60, wie es von zahlreichen Lieferanten verfügbar ist, beschichtet ist, als eine Öffnung, durch die hindurch ein Betrachter der Anzeige darauf dargestellte Bildinformation erfassen kann. Die ITO-Schicht ist extrem dünn und liegt in der Größenordnung von 10 bis 30 nm (100 bis 300 Angström), ist damit tatsächlich transparent. Die Reihen- oder Kathodenleiter 6 sind innerhalb der ITO-Schicht direkt auf dem Glassubstrat 2 ausgebildet, und wie unten zu sehen sein wird, enthalten die Reihen- oder Kathodenleiter 6 im Bereich der Anzeige lediglich die ITO- Schicht, um sicherzustellen, daß die Transparenz in dem Anzeigebereich beibehalten wird. In Bereichen außerhalb der Anzeige jedoch, wo Kontakte mit den Reihen- oder Kathodenleitern herzustellen sind, werden diese Leiter dadurch metallisiert, daß sie mit einer oder mehreren Metallschichten überzogen werden, die durch ihre Fähigkeit gekennzeichnet sind, Drahtbonden anzunehmen und an den 1TO-Kathodenleitern zu haften.
Der tatsächliche Aufbau der Reihen- und Spaltenleiter innerhalb des Anzeigebereiches 4 ist zusammen mit der Art und Weise, in der er ausgebildet sein kann, in dem US-Patent 4 742 345 offenbart, deren Offenbarung hier durch Bezugnahme inkorporiert wird. Sollten also zusätzliche Einzelheiten bezüglich der Abmessungen oder Methoden zur Ausbildung der Reihen- und Spaltenleiter erwünscht sein, so wird Bezugnahme auf jene Anmeldung empfohlen.
Der in Fig. 2 dargestellte Abschnitt der monolithischen Flachtafelanzeigevorrichtung enthält eine Glasplatte 2, die mit einer dünnen Schicht Indium-Zinn-Oxid (ITO) 60 überzogen ist. Die ITO-Schicht 60 ist, wie unten noch zu sehen sein wird, mit einem Muster ausgestattet, um Reihenleiter zu bilden, welche die Kathoden der Anzeige bilden und eine Dichte von z. B. 200 Leitungen pro 25 mm (1 Zoll) aufweisen. Im Fall einer 216 mm (8 ½ Zoll) breiten und 279 mm (11 Zoll) langen Anzeige 4 ist das Muster also derart beschaffen, daß 2200 horizontal angeordnete Kathoden- oder Reihenleiter in der unten beschriebenen Weise in Reihenrichtung geätzt werden. Typischerweise und wie es in dem US- Patent 4 742 345 gezeigt ist, hat jeder der Reihenleiter eine Breite in der Größenordnung von 112 um, während der Abstand zwischen benachbarten Reihenleitern in typischer Weise 15 um beträgt. Dieses Muster existiert unterhalb des gesamten Anzeigebereiches 4 und erstreckt sich etwa bis zu der Begrenzungslinie 18. Hinter der Begrenzungslinie 18 wird die Musterbildung für sämtliche Reihen- oder Kathodenleiter derart vorgenommen, wie es am besten in Verbindung mit Fig. 3 und 4 ersichtlich ist. Darüber hinaus wird hinter der Grenzlinie 18 jeder ITO- Reihenleiter 60 in dem Abschnitt der Tafelaußenseite des Anzeigebereiches und im wesentlichen zwischen der Begrenzungslinie 18 und dem Umfang der Tafel oder Glasplatte 2 mit einer oder mehreren metallischen Schichten 62 und 64 überzogen und mit einem Muster ausgebildet, so, wie es unten beschrieben wird, und in genau der gleichen Weise wie die unten liegende ITO-Schicht, so daß die ITO-Schicht außerhalb des Anzeigebereiches 4 effektiv metallisiert wird.
Nachdem die Reihen- oder Kathodenleiter gebildet und die Umfangsbereiche der ITO-Leiter in der durch die Schichten 62 und 64 angedeuteten Weise metallisiert sind, werden Spaltenleiter 66 unterhalb des Anzeigebereiches in genau der gleichen Weise ausgebildet, wie es in dem vorerwähnten US-Patent 4 742 345 beschrieben ist. In Bereichen der Reihenleiter außerhalb des Anzeigebereiches 4 werden die Reihenleiter in der am besten aus Fig. 3 und 4 ersichtlichen Weise mit Muster versehen. In Fig. 2 sind massive Spaltenleiter 66 und Isolierkissen 68, auf denen sie sich befinden, dargestellt, da der in Fig. 2 dargestellte Querschnitt einem Schnitt entspricht, der so ausgewählt ist, daß die Umfangsbereiche der Spaltenleiter 66 außerhalb des Anzeigebereiches 4 zu sehen sind, damit die dazugehörigen Metallisierungen veranschaulicht sind. Die Spaltenleiter 66 allerdings sind vorzugsweise in dem Bereich der Anzeige als mehrfach mit Zinken versehene Leiter des Typs ausgebildet, der am besten in Fig. 4 des US-Patentes 4 742 345 dargestellt ist, so daß effektiv vier parallele Zinken jeden einzelnen Spaltenleiter im Bereich der Anzeige bildeten. Unter diesen Bedingungen besitzt jede der vier Zinken eine typische Breite von 20 um und weist einen Innenabstand zwischen den Zinken von 14 um auf, während der Abstand zwischen den Leitern 15 um beträgt. Abschnitte der Photoresist-Kissen 68 unterhalb jedes der Zinken sind in ähnlicher Weise in parallelen Abschnitten ausgebildet, wie es am besten in Fig. 3 der US-PS 4 742 345 zu sehen ist.
Die Spaltenleiter 66 sind ebenfalls in Umfangsabschnitten der Tafel außerhalb des Anzeigebereiches 4 metallisiert, wie durch die Schichten 70 und 72 dargestellt ist. Eine Anodenstruktur 64 ist in der Weise vorgesehen, die in Verbindung mit dem erwähnten US-Patent 4 742 345 beschrieben ist, und sie liegt über mindestens den Abschnitten der Anzeigetafel, die sich oberhalb des Anzeigebereiches 4 befinden.
Wie oben angemerkt, ist auf der Glastafel oder Grundplatte 2 typischerweise eine dünne Schicht aus ITO als transparente Schicht ausgebildet. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Tafel dann bearbeitet, indem als erstes die ITO-Schicht mit einem Muster versehen wird, um die Reihen- oder Kathoden-Leiter 60 in der in dem US-Patent 4 742 345 beschriebenen Weise zu bilden. Anschließend können die Reihenleiter 60 vollständig oder in Umfangsabschnitten außerhalb des Anzeigebereiches 4 selektiv mit einer oder mehreren metallischen Schichten 62 und 64 überzogen werden. Wenn die gesamte Oberfläche der ITO-Reihenleiter metallisiert wird, werden diejenigen Abschnitte der Schichten 62 und 64, die auf den ITO-Reihenleitern im Anzeigebereich 4 liegen, anschließend durch Zerstäubungsätzen oder ähnliche Naßätzmethoden entfernt, so daß die metallisierten Schichten im Bereich der Anzeige entfernt werden, was die transparente Beschaffenheit der Anzeige erhält.
Anschließend werden die Spaltenleiter 66 auf den Isolierkissen 69 in genau der gleichen Weise gebildet, wie dies in dem erwähnten US- Patent 4 742 345 beschrieben ist. Wenn dies geschehen ist, können eine oder mehrere metallisierte Schichten 70 und 72 für die Spaltenleiter auf Umfangsabschnitten der Spaltenleiter gebildet werden. Alternativ kann jeder der Spaltenleiter 66 in seiner Gesamtheit durch Aufbringen einer oder mehrerer metallischer Schichten 70 und 72 metallisiert werden. Wiederum können solche Abschnitte der metallisierten Schichten 70 und 72, die im Anzeigebereich 4 liegen, durch einen Ätzvorgang entfernt werden, oder sie können hier intakt gelassen werden, da die Spaltenleiter 66, die typischerweise aus Nickel bestehen, wirkliche Metalle und folglich nicht transparent sind, unabhängig von der jeweiligen Dicke.
Wird die Vorgehensweise der anfänglichen Musterbildung in der ITO- Schicht durch Ausbildung von Reihen- oder Kathodenleitern in der in dem US-Patent 4 742 345 beschriebenen Weise gewählt, so könnte die Musterbildung in genau der gleichen Weise vorgenommen werden, wie es in jener Anmeldung dargelegt ist. Anschließend würden die metallisierten Schichten 62 und 64 derart gebildet, daß die Schicht 62 aus einem Metall gefertigt wird, welches gute Hafteigenschaften bezüglich der ITO-Schicht 60 aufweist, während die Schicht 64 aus einem Metall gefertigt wird, welches das Drahtbonden gestattet. Wenn also mehrere Schichten 62 und 64 eingesetzt werden, kann die Schicht 62 Nickel, Chrom oder Molybdän bestehen, während die Schicht 64 typischerweise aus Gold oder Aluminium besteht. Alternativ kann eine einzige Schicht aus Aluminium oder dergleichen verwendet werden. In anderen Variationen wird eine Drei-Schicht-Kombination aus Molybdän, Gold und Nickel verwendet, wobei die Nickel- oder Molybdänschicht zur Auflage auf dem ITO-Leiter 60 ausgewählt wird, während die Goldschicht die obere Schicht 64 bildet, wo das Drahtbonden erfolgt.
Ein typisches Beispiel für eine derartige Methode würde die Schritte der anfänglichen Musterbildung durch Ausbilden des ITO-Bildes der Reihen- oder Kathodenleiter 60 in genau der gleichen beinhalten, wie es in dem US-Patent 4 742 345 angegeben ist. Anschließend würden etwa 2,5 nm (10 Millionstel Zoll) Nickel auf die gebildeten ITO-Leiter aufgebracht. Daran anschließend würden 1 nm (4 Millionstel Zoll) Gold auf das Nickel aufgebracht. Anschließend würde der so erhaltene Aufbau 30 Minuten lang bei annähernd 250ºC gebacken. Daran anschließend würde auf die so erhaltene Struktur etwa 10 nm (etwa 40 Millionstel Zoll) Gold aufgebracht.
Wenn die ITO-Reihenleiter im Anzeigebereich 4 in der vorstehend beschriebenen Weise metallisiert würden, und nicht nur ihre Umfangsabschnitte metallisiert würden, wäre der Anzeigebereich 4 zu ätzen, um die durch die darauf befindlichen Schichten 62 und 64 repräsentierte Metallisierung zu beseitigen, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Erreicht wird dies in für den Fachmann erkenntlicher Weise durch den Einsatz einer Trockenätzung mit Hilfe einer Zerstäubungsätzung, bei der die Tiefe des Ätzvorganges leicht gesteuert werden kann. Alternativ kann von Naßätzung Gebrauch gemacht werden, bei der die spezifischen Stoffe, hier Gold und Nickel, selektiv durch Verwendung handelsüblicher Ätzlösungen entfernt werden, beispielsweise Königswasser für das Gold und Nickelätzmittel für das Nickel.
Anschließend werden die Spaltenleiter 66 und die Isolierkissen 68 in genau der gleichen Weise ausgebildet, wie dies in US-Patent 4 742 345 beschrieben ist. Der Spaltenleiter 66 würde typischerweise aus Nickel gebildet, wie dies in dem US-Patent 4 742 345 beschrieben ist. Anschließend werden diese Spaltenleiter, die als Gitter dienen, metallisiert, indem auf ihnen Schichten 70 und 72 gebildet werden. Dies kann genau in der Weise erfolgen, wie es für die Bildung der Schichten 62 und 64 beschrieben wurde. Alternativ kann man für die Schichten 70 und 72 eine Chrom- und Gold-Kombination verwenden, oder man kann wiederum eine einzelne Aluminiumschicht einsetzen. Wenn die gesamte Länge des Spaltenleiters 66 metallisiert wird, kann das metallisierende Material von dem Bereich der Anzeige 4 durch Einsatz eines Trocken- oder Naßätzmittels beseitigt werden, wie es oben angegeben wurde, oder alternativ können die für die Spalten- oder Gitterleiter verwendeten metallisierten Schichten an ihrer Stelle im Bereich der Anzeige verbleiben, da der Spaltenleiter 66 aus wirklichem Metall gebildet ist und nicht transparent ist. Deshalb trägt eine geringfügige Zunahme seiner Dicke durch das Vorhandensein der Metallisierungsschichten 70 und 72 nicht zur abträglichen Beeinflussung von in dem Anzeigebereich 4 gebildeten Bildern bei.
Die Metallisierung der Reihen- und der Spaltenleiter in der in Fig. 2 dargestellten Weise läßt sich in einfacher Weise dadurch realisieren, daß man zuerst die Reihenleiter 60 als Muster ausbildet und anschließend die gebildeten Leiter selektiv in der oben beschriebenen Weise metallisiert. Daran schließt sich genau die gleiche Prozedur für die Spaltenleiter 66 an. Es wurde allerdings herausgefunden, daß es im allgemeinen effezienter ist, die in Fig. 2 dargestellte Struktur dadurch zu erreichen, daß man zuerst die zusammengesetzte Schichtstruktur ausbildet und diese anschließend selektiv mit einem Muster versieht. Dies macht es möglich, den gesamten Aufbau der Reihen durch einen einzigen Photomaskiervorgang auszubilden, an den sich eine entsprechende Photomarkierprozedur für die Spalten anschließt. Wird diese Vorgehensweise gewählt, so wird also die die ITO-Schicht 60 tragende Glasplatte 2 zuerst mit einer Metallisierungsschicht 62 versehen, gebildet durch herkömmliche Zerstäubungs- oder andere Niederschlagungsverfahren. Anschließend daran würde eine zweite Schicht 64 aufgebracht, wiederum unter Verwendung üblicher Aufdampfmethoden oder dergleichen. Alternativ kann eine einzige Aluminium- oder Chromschicht die beiden Schichten 62 und 64 ersetzen, wobei angemerkt sei, daß, während eine einzige Schicht aus Gold diese Funktion übernehmen könnte, Gold im allgemeinen zu weich ist, um allein eingesetzt zu werden.
Ist erst die ITO-Schicht 60 vollständig mit der Metallisierungsschicht oder den Schichten 62 und 64 überzogen, so wird sie mit einer Photoresistschicht irgendeiner üblichen Form überzogen. Anschließend wird eine Photomaske mit dem entsprechenden Leitermuster, welches die Reihenleiter umfaßt, wobei die Endabschnitte in der in Fig. 3 und 4 dargestellten Weise gemustert sind, auf die gebildete Photoresistschicht aufgebracht. Dann wird der gesamte Aufbau durch die Maske hindurch ultraviolettem Licht ausgesetzt und entwickelt. Der Fachmann erkennt, daß das, was nach dem Entfernen des entwickelten Materials übrigbleibt, das gewünschte Leitermuster für die Reihenleiter und die Endabschnitte ist, wobei jeder Leiter mit dem Photoresistmaterial überzogen ist. Die verbleibenden Abschnitte des zusammengesetzten metallisierten Aufbaus mit den Schichten 60, 62 und 64 ist nicht mit Photoresistmaterial überzogen. Wenn dies erreicht ist, kann die Reihenstruktur unter Anwendung herkömmlicher Ätzmethoden geätzt werden, so daß lediglich das zusammengesetzte Material der Schichten 60, 62 und 64 stehenbleibt, überzogen von Photoresistmaterial, welches der bei der Belichtung entsprechenden Maske entspricht. Anschließend wird die gesamte Oberfläche der Glasplatte 2 erneut ultraviolettem Licht ohne die Maske ausgesetzt, so daß das oben liegende Photoresistmaterial des gebildeten Reihenleitermusters nunmehr belichtet wird. Beim Entwickeln wird dieses Photoresistmaterial beseitigt, so daß mehrere Reihenleiter in dem Muster der auf der Glasplatte 2 gebildeten Maske stehenbleiben.
Die Beseitigung der metallisierenden Schichten 62 und 64 auf Abschnitten der Reihenleiter 60 innerhalb des Anzeigebereiches 4 geschieht anschließend mit Hilfe üblicher Ätzverfahren, beispielsweise durch Trockenätzen unter Verwendung von Sprühätzmethoden, bei denen die Tiefe der Ätzung gleichmäßig steuerbar ist. Alternativ kann von Naßätzmethoden Gebrauch gemacht werden, wobei handelsübliche selektive Ätzflüssigkeiten eingesetzt werden.
Nachdem die Reihenleiter, in Abschnitten außerhalb des Anzeigebereiches 4 metallisiert, gebildet sind, kann die Ausbildung der Spaltenleiter erfolgen. Eingeleitet wird dies, wie der Fachmann erkennt, indem die gesamte Oberfläche der Tafel mit einem Isolierstoff überzogen wird, einschließlich die vorher gebildeten und metallisierten Reihenleiter. Wenn das Isoliermaterial die gesamte Oberfläche der Glasplatte 2 mit den darauf gebildeten metallisierten Spaltenleitern überzieht, wird die Isolierstoffschicht mit einer dünnen Nickelschicht in der Weise überzogen, wie es in dem US-Patent 4 742 345 beschrieben ist. Alternativ kann eine dünne Schicht aus Aluminium verwendet werden, welche keine weitere Metallisierung erfordert.
Wenn man allerdings annimmt, daß für die Spaltenleiter 66 Nickel verwendet wird, werden auf das Nickel die Schichten 70 und 72 aufgebracht, genau in der Weise, wie es für die Schichten 62 und 64 beschrieben wurde. Es sollte hier erkannt werden, daß, weil die gesamte Oberfläche schichtweise mit Aufdampfverfahren überzogen wird, Gebrauch gemacht werden kann von Planar-Magnitrons oder dergleichen. Sind die dünnen Schichten 66, 70 und 72 auf der Isolierschicht 68 aufgebracht, wird über die obere Metallisierungsschicht 72, die aus Gold bestehen kann, eine Photoresistschicht (nicht dargestellt) aufgebracht. Der Aufbau der Schichten 60, 70 und 72 kann Nickel, Chrom und Gold; Nickel, Molybdän und Gold; Nickel, Chrom und Aluminium; Nickel, Molybdän und Aluminium; oder, alternativ, eine einzelne Aluminiumschicht sein, welche die drei Schichten 66, 70 und 72 ersetzt.
Ist diese sandwich-förmige Struktur gebildet, so wird eine (nicht dargestellte) Photoresistschicht auf der oberen Schicht 72 gebildet, um die mehreren vertikal angeordneten Spalten- oder Gitterleiter mit Hilfe herkömmlicher Ätzverfahren auszubilden. Dementsprechend wird über dem Photoresist eine dem Muster der Spaltenleiter in einer Zinkenstruktur gemäß der US-PS 4 742 345 entsprechende Maske mit Endabschnitten, die in der Weise gemustert sind, wie es in Verbindung mit Fig. 3 und 4 beschrieben wird, aufgebracht, und das Photoresistmaterial wird mit ultraviolettem Licht belichtet. Anschließend wird das Photoresist entwickelt, so daß das Photoresist aus solchen Abschnitten der Oberfläche entfernt wird, in denen die Anfangsschicht aus Photoresist 68 und die Nickelschicht 66 und die metallisierten Schichten 70 und 72 nicht bleiben.
Nachdem die belichteten und entwickelten Abschnitte der oberen Schicht des (nicht gezeigten) Photoresistmaterials beseitigt sind, werden die freiliegenden Metailbereiche geätzt, um die sich ergebende Struktur gemäß Fig. 2 zu erhalten, wobei dann lediglich noch der Leiter 72 durch eine Schicht aus Photoresistmaterial abgedeckt ist, welche noch nicht belichtet worden ist. Der Ätzvorgang ist der gleiche, wie er in dem US-Patent 4 742 345 beschrieben ist. Anschließend wird die so erhaltene Struktur erneut ultraviolettem Licht ausgesetzt, damit das über der Schicht 72 befindliche Photoresistmaterial entwickelt und entfernt werden kann. Wenn dies erreicht ist, können die metallisierenden Schichten 70 und 72 über dem Anzeigebereich 4 selektiv geätzt werden, so daß lediglich die metallisierenden Schichten 70 und 72 in den Umfangsabschnitten der Tafel außerhalb der Begrenzungslinie 18 stehenbleiben. Alternativ können im Fall der Spaltenleiter 66 die metallisierenden Schichten 70 und 72 im Anzeigebereich 4 verbleiben, da die Spaltenleiter 66 nicht transparent sind.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht, die die Art und Weise veranschaulicht, in der Endabschnitte der Reihen- und der Spaltenleiter gruppiert und mit Muster versehen werden, um eine Treiberschaltung aufzunehmen. Genauer gesagt, jede Gruppe aus 64 Reihen- und Spaltenleitern in der monolithischen Flachtafelanzeige nach Fig. 1 wird in der in Fig. 3 dargestellten Weise angeordnet und gemustert, um eine dazugehörige Reihen- oder Spalten-Treiberschaltung 10&sub1;-10n oder 10&sub1;-10n aufzunehmen und damit anschließend verbunden zu werden. Der Fachmann erkennt, daß im Falle einer 216 mm (8 ½ Zoll) · 279 mm (11 Zoll) bemessenen Anzeige mit etwa 2200 Reihenleitern und 1700 Spaltenleitern 35 Gruppierungen für Reihen-Treiberschaltungen 10&sub1;-10n bei 27 Spaltengruppierungen für Spalten-Treiberschaltungen 12&sub1;-12n vorhanden waren. Jede gebildete Gruppierung wäre mit der in Fig. 3 gezeigten identisch. In Fig. 3 ist eine beispielhafte Reihen- oder Spalten-Treiberschaltung durch den gestrichelten Block 80 angedeutet, um die Umriße des Treiber-Chips an sich zu veranschaulichen, während beispielhafte Ausgänge 1,25, 31 und 64 zusammen mit den dazu führenden E/A- Verbindungen dargestellt sind. Ein zugehöriges Feld 82 aus Eingangs- /Ausgangs-Treiberleitungen entsprechend einem zugehörigen Feld 14 und 16 von Eingangs-/Ausgangs-Treiberleitungen gemäß Fig. 1 ist in Fig. 3 ebenfalls dargestellt.
Das 9 Leiter umfassende E/A-Treiberleitungs-Feld 82 wird am Umfangsabschnitt des Feldes nach Fig. 1 geätzt, um 9 parallele Leiter in der in Fig. 3 gezeigten Weise zu erhalten. Der am nächsten bei der Stelle 80 des Chips gelegene Leiter 84 ist aufgespalten, um eine Serienverschaltung jedes Reihen- oder Spalten-Treibers mit der einzelnen aufgespaltenen Leitung zu ermöglichen und dadurch die Serienverbindung von Daten-Eingängen und Daten-Ausgängen jedes Chips zu erreichen, wie oben erwähnt wurde. Obschon in Fig. 3 nicht dargestellt, kann der aufgespaltene Leiter 84 etwas gegenüber den anderen Leitern innerhalb des E/A-Treiberleitungsfeldes 82 verdickt sein, um den Prüflauf für die Eingangs- und Ausgangssignale zu erleichtern. Wenngleich jeglicher geeigneter Abstand und jede Anordnung für das B/A-Treiberleitungsfeld 82 möglich ist, besteht eine geeignete Anordnung für die erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele, welche aufgebaut und geprüft wurden, darin, ein E/A-Treiberleitungsfeld vorzusehen, bei dem jeder Leiter eine typische Breite von 0,25 mm (0,010 Zoll) aufweist und von dem benachbarten Leiter innerhalb des Feldes um eine Strecke von 0,025 mm (0,001 Zoll) beabstandet ist. Der Anfangsleiter innerhalb des Feldes, d. h. der Leiter 86, befindet sich typischerweise 6,65 mm (0,1832 Zoll) von der Kante der Glasplatte 2 entfernt, und der zwischen der Kante des letzten Leiters 84 innerhalb des Feldes und der Hinterkante 88 des zugehörigen Reihen- oder Spaltentreibers 80 befindliche Abstand beträgt 0,25 mm (0,010 Zoll). Das E/A-Treiberleitungsfeld 82 kann unter Verwendung herkömmlicher Photomaskiermethoden, wie sie oben in Verbindung mit der Ausbildung der Reihen- und Spaltentreiber beschrieben wurden, auf die Glasplatte aufgedruckt sein.
Der Reihen- oder Spaltentreiber 80, der in üblicher Weise ausgebildet sein kann, hat Nennabmessungen von 6,17 mm (0,2428 Zoll) · 3,68 mm (0,0448 Zoll), wobei die kürzeren Abmessungen sich offensichtlich entlang der in Fig. 3 gezeigten Kante 88 erstrecken. Die spezifischen Eingangs-/Ausgangs-Verbindungen in und aus diesem Chip sind in dem E/A-Treiberleitungsfeld 82 speziell in der Nähe des Randes des Chips 88 angegeben und mit ihrer Funktionsangabe versehen, damit ihre Bedeutung ersichtlich ist. Der Fachmann erkennt, daß sich die spezielle Art der Eingänge und der Ausgänge des Treiber-Chips 80 nach Wahl des Schaltungsentwerfers ändern kann.
Die Lage der Anfangs- und End-Ausgangskissen an jeder der übrigen drei Seiten 90, 92 und 94 des Treiber-Typs 80 sind in Fig. 3 angegeben, während die Begrenzungslinien 18 und 20 gemäß Fig. 1 und Fig. 3 ebenfalls durch gestrichelte Linien angedeutet sind. Wenngleich lediglich vier beispielhafte Leiter in Fig. 3 gezeigt sind, so versteht sich jedoch die gegenseitige Beziehung der Musterbildung unter den Leitern innerhalb jeder 64 Leiter umfassenden Gruppe bei Betrachtung von Fig. 4, die eine beispielshafte Gruppierung der Leiter zeigt.
Wie durch Betrachtung von Fig. 3 ersichtlich ist, ist jeder der 64 an ein spezifisches Treiber-Chip 80 anzuschließenden Leiter aus dem Anzeigebereich mit derselben Breite herausgeführt, wie sie auch innerhalb des Anzeigebereiches gegeben ist. Im vorliegenden Fall entspricht diese Breite annähernd 0,08 mm (0,0033 Zoll), wenngleich der Abstand zwischen 112 und 115 um schwanken kann. Im Fall der mit vier Zinken ausgebildeten Spaltenleiter, wie er in der US-PS 4 742 345 beschrieben ist, sind sämtliche vier Zinken eines speziellen Leiters im Anschluß an die Herausführung aus dem Anzeigebereich zu einem einzelnen Spaltenleiter vereint, und zu diesem Zweck können, falls erwünscht, etwas vergrößerte Kissenflächen verwendet werden. Bis zu der durch die Grenzlinie 18 oder 20 angedeuteten Stelle bleibt also die Breite jedes Leiters auf die in dem Anzeigebereich verwendete Breite beschränkt.
Hinter den durch die gestrichelte Linie 18 oder 20 angedeuteten Grenzbereich ist die Breite jedes der 64 Reihen- oder Spaltenleiter innerhalb einer spezifischen Gruppe um etwa die Hälfte auf eine typische Dicke von 0,04 mm (0,0015 Zoll) verdünnt, um die in Fig. 3 und 4 dargestellte Musterbildung zu vereinfachen, und zu einer Stelle 96-99 geführt, wo er direkt dem Kissen 1, 25, 41, 64 des Reihen- bzw. Spaltentreibers 60 gegenüberliegt, an dem ein Anschluß vorgenommen werden soll. An dieser Stelle ist der Leiter erneut in der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Weise verdickt, so daß er eine Breite besitzt, die etwa 0,1 mm (4 tausendstel Zoll) an jedem der Kissen 1, 25, 41, 64 des Reihen- oder Spaltentreiber-Chips 80 entspricht. Bei der Ausbildung der Maske wird die 0,11 mm (4,25 tausendstel Zoll) betragende Breite jedes Reihen- oder Spaltenleiters aus dem Anzeigebereich bis zu der Grenzlinie 18 oder 20 mit einer ersten Breite von 0,04 mm (1 und ½ tausendstel Zoll) reduziert, um die Musterbildung zu erleichtern. Ist der Leiter erst in die Gegenüberstellung bezüglich des Kissens des Treiber-Chips 80 geführt, an den er anzuschließen ist, wird die Breite auf 0,1 mm (4 tausendstel Zoll) aufgeweitet, um der Breite des Anschlußkissens an dem Treiber-Chip 80 zu entsprechen. Die Musterbildung jedes der 64 an die individuellen Reihen- oder Treiber-Chips 80 anzuschließenden Leiter kann mittels herkömmlicher Photomaskiermethoden geschehen, wie sie in Verbindung mit der Ausbildung der Reihen- und Treiberleitung beschrieben wurde. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird jeder der 64 Reihen- oder Treiberleiter, nachdem erst einmal die Musterbildung erfolgt ist, zu einer durch gestrichelte Ränder 90, 92 und 94 angedeuteten Stelle des Reihen- oder Treiberchips 80 geführt, die im wesentlichen der Stelle entspricht, an der die Kante des in dem Bereich zu montierenden Reihen- oder Spaltentreibers 80 liegen wird.
Der Abstand zwischen dem Rand des Treiber-Chips 93 und der Grenzlinie oder 20 kann typischerweise 3,25 mm (0,128 Zoll) betragen. Der Abstand von den Rändern 90 und 94 des Treiber-Chips 80 zu den Außenrändern der Leiter 100 und 102, also den Leitern, die an die Ausgänge 1 und 64 des Treiber-Chips 80 angeschlossen sind, kann typischerweise 2,2 mm (0,08675 Zoll) betragen. Es ist also ersichtlich, daß die 64 Reihen- oder Spaltenleiter, die für den Anschluß an einem speziellen Reihen- oder Spalten-Treiberchip 80 gruppiert sind, in der in Fig. 3 dargestellten Weise und zusätzlich in Fig. 4 dargestellten Weise derart gruppiert sind, daß eine Stelle für das Reihen- oder Spalten-Treiber-Chip 80 erhalten wird, wie sie in Fig. 3 durch die gestrichelten Linien 88, 90, 92 und 94 gekennzeichnet ist, und um jeden der Leiter zu einer Stelle gegenüber seines Anschlußkissens mit einer Breite zu führen, welche der Kissenbreite am Ausgang des Reihen- oder Spalten- Treibers 80 entspricht, wo er anzuschließen ist. Außerdem erleichtert das Verdünnen der Leiterbreite zwischen der durch die Grenzlinie 18 oder 20 angedeuteten Stelle und der Stelle gegenüber dem Kissen, wo der Leiter anzuschließen ist, auf einfache Weise die Durchführung der Musterbildung. Dies läßt sich auf einfache Weise durch Verwendung derselben Photomaskiermethoden erreichen, wie sie im Zusammenhang mit der Ausbildung der Reihen- und Spaltentreiber beschrieben wurden.
Ist erst einmal die gesamte Leiterstruktur für die in Fig. 1 gezeigte monolithische Flachtafelanzeigevorrichtung in der in Verbindung mit Fig. 2 und 3 beschriebenen Weise ausgebildet, werden die tatsächlichen Reihen- und Spaltentreiber 10&sub1;-10n und 12&sub1;-12n auf der hergestellten Tafel montiert. Insbesondere wird jeder der Reihen- und Treiber-Chips 10&sub1;-10n und 12&sub1;-12n, an dessen Bogen ein kleiner Fleck eines bei niedriger Temperatur hitzeerhärtbaren Epoxymaterials oder eines ähnlichen Klebstoffes aufweist, erneut mit Hilfe einer Chip-Montagemaschine oder dergleichen innerhalb des durch die gestrichelten Linien 88, 90, 92 und 94 in Fig. 3 angegebenen Grundrisses positioniert. Sind sämtliche Reihen- und Spalten-Treiber-Chips 10&sub1;-10n und 12&sub1;-12n richtig an der durch die gestrichelten Linien 88, 90, 92 und 94 in Fig. 3 des Feldes angegebenen Stelle positioniert, wird die gesamte Tafel in einen Ofen mit einer Temperatur von annähernd 120º zwei Stunden lang eingebracht, damit die Epoxymaterialbindung, die zwischen der Bodenfläche des Reihen- oder Spalten-Treiberchips 80 und der Anzeigetafel gebildet ist, aushärten kann.
Ist dieser Vorgang abgeschlossen, erfolgt die tatsächliche Verbindung jedes der 64 Reihen- oder Spaltenleiter in einer Gruppe mit jedem der 64 Ausgänge der Reihen- oder Spalten-Treiber-Chips 80 und jedem der zehn Eingänge/Ausgänge auf der Rückseite des Chips entlang des Randes 88 mit zugehörigen Leitern innerhalb des E/A-Treiberleitungsfeldes 82. Die Art und Weise, in der dies geschieht, ist am besten im Zusammenhang mit Fig. 4 zu verstehen.
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht, welche veranschaulicht, wie eine Treiberschaltung montiert und an die Endabschnitte der gemusterten Reihen- oder Spaltenleiter innerhalb einer Gruppe von 64 Leitern innerhalb der monolithischen Flachtafelanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung angeschlossen werden. Genauer gesagt, wird die Reihen- oder Spalten-Treiberschaltung 80, nachdem sie mit Epoxymaterial oder anderweitig auf die Glastafel oder Basisplatte 2 festgeklebt ist, mit jedem der Kontaktkissen 106 und 108 auf ihrer Oberseite an zugehörige Reihen- oder Spaltenleiter 110 oder 112 in der in Fig. 4 dargestellten Weise angeschlossen werden. Um dies zu erreichen, wird die gesamte hergestellte monolithische Tafel in einer Drahtbondmaschine eingebracht, so daß jedes der Kissen 106 und 108 mit entsprechenden Leitern 110 und 112 verbunden werden kann. Die Drahtbondmaschine wird mit Gold- oder Aluminiumdraht beladen und für einen angemessenen Ultraschall-Bond-Zyklus eingestellt. Anschließend wird die Verbindung typischerweise bei dem Kissen 106 oder 108 des Treiber-Chips begonnen, wobei die bevorzugte Schleife im Draht 116 eingestellt wird, bevor das Anbonden an einem Leiter 100 stattfindet.
Dieser Prozeß wird durch die Bedienungsperson von einem Kontaktkissen 106 oder 108 zu den nächsten Kontaktkissen fortgesetzt, bis jedes der 74 Kontaktkissen an der Treiberschaltung 80 angeschlossen ist, wobei Ausgänge 1, 64 an die 64 gruppierten Reihen- oder Spaltenleiter, die zu dem Anzeigebereich gehören, angeschlossen sind, während die zehn Eingänge der Treiberschaltung an die zugehörigen Leiter innerhalb des E/A-Treiberleitungsfeldes 82 angeschlossen sind. Wird eine manuelle Drahtbondmaschine verwendet, so benötigt dieser Vorgang 10 bis 15 Minuten pro Treiber-Chip 80. Bei Verwendung einer automatischen Drahtbondmaschine erfolgt, nachdem erst einmal die Einstellung vorgenommen ist, das Bonden der 74 Kontaktkissen an den zugehörigen Leitern mit einer Geschwindigkeit, die etwa 9 Sekunden pro Chip beträgt. Der Scheuerzyklus für den Vibrator ist typischerweise auf annähernd 40 Millisekunden innerhalb des ausgeführten Bondvorganges eingestellt.
Da außerdem die Kissen- und dazu passenden Leiterbreiten annähernd 0,1 mm (4 tausendstel Zoll) betragen, liegt der Anschlußvorgang sicher innerhalb der Genauigkeit der meisten herkömmlichen Drahtbondmaschinen, da ein Anschluß innerhalb von 0,025 mm (1 tausendstel Zoll) außermittig für die Zwecke der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausreicht. Nachdem das gesamte Treiber-Chip mit seinen Eingängen und Ausgängen in der oben beschriebenen Weise angeschlossen ist, wird über die Treiberschaltung 80 gemäß Fig. 4 eine Schutzabdeckung 116 plaziert, um die Schaltung selbst sowie jede der Drahtbondverbindungen mit den einzelnen Kissen zu schützen. Die Abdeckung 116 kann aus Keramik- oder Epoxymaterial bestehen.
Der Fachmann erkennt also, daß die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung den Einsatz von Drahtbondverfahren ermöglicht, um eine integrierte monolithische Struktur in stark vereinfachter Weise anzubringen, was die Verarbeitung von integrierten Großschaltkreisen ungeachtet deren komplexer Beschaffenheit gestattet. Außerdem geschieht dies ungeachtet dem Umstand, daß ITO typischerweise als leitende, transparente Schicht verwendet wird, aus der Kathoden-Gitter-Leiter gebildet werden.
Obschon die vorliegende Erfindung in Verbindung mit einem sehr spezifischen Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, versteht sich, daß zahlreiche Modifizierungen und Abänderungen, insbesondere im Hinblick auf Dimensionierungen, dem Fachmann ersichtlich sind. Deshalb soll die vorliegende Erfindung lediglich durch die Ansprüche beschränkt sein.

Claims

1. Monolitische Flachtafelanzeigevorrichtung, umfassend:

ein isolierendes Substrat (2);

einen Flachtafel-Anzeigebereich (4), der auf einer Fläche des isolierenden Substrats vorgesehen ist, die eine Mehrzahl dicht beabstandeter, in Spalten und Reihen angeordneter Leiter (6, 8) enthält, die voneinander isoliert sind und addressierbare Bildelementschnittstellen definieren;

metallisierte Verbindungsleiterabschnitte (26-36), die kreuzungsfrei am Umfang des Flachtafel-Anzeigebereiches (4) angeordnet sind und als Fortsetzung zu jedem der Spalten- und Reihenleiter (8, 6) für eine Verbindung zwischen jedem der Spalten- und Reihenleiter (8, 6) und Aufnahmebereichen (80) sorgen, welche zur Aufnahme jeweiliger integrierter Spalten- und Reihen-Treiberschaltungen (12&sub1;-12n, 10&sub1;-10n) ausgebildet sind, die jeweils eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Seite (88, 90, 92, 94) aufweisen, von denen die erste und die zweite Seite (90, 94) im wesentlichen parallel zueinander verlaufen und eine Länge besitzen, die größer ist als diejenige der dritten und der vierten Seite (88, 92), und die entlang dem Umfang des Flachtafel-Anzeigebereiches (4) mit Abstand voneinander angeordnet sind, wobei die metallisierten Verbindungsleiterabschnitte (26-36) in räumlichen Gruppen angeordnet sind, während jeweilige Leiterabschnitte entlang dreier Ränder eines zugehörigen Aufnahmebereiches endet; und

Eingangs-/Ausgangssignalleitungen (14, 16) mit einer Strobe-Signalleitung am Umfang der Verbindungsleiterabschnitte (26-36), wobei diese Leitungen parallel zueinander und zu zugehörigen Rändern des Flachtafel-Anzeigebereiches (4) verlaufen;

dadurch gekennzeichnet, daß

der Flachtafel-Anzeigebereich (4) eine elektrophoretische Anzeigetafel ist, in welcher die Spalten- und Reihenleiter mit hoher Dichte von typischerweise 80 Leitungen/cm (200 Leitungen/Zoll) aufweisen, jeder Aufnahmebereich (80) mit der ersten und der zweiten Seite (90, 94) im wesentlichen quer zu der dem Aufnahmebereich (80) am nächsten liegenden Seite des Anzeigebereiches (4) angeordnet ist, die Leiterabschnitte (26-36) jeder Gruppe entlang der ersten und der zweiten Seite sowie entlang einer dritten Seite (92) enden, bei der es sich um die Seite des Aufnahmebereiches (80) handelt, die der nächstgelegenen Seite des Anzeigebereiches (4) am nächsten liegt; und

diejenigen Leiterabschnitte jeder Gruppe, die entlang der ersten und der zweiten Seite enden, sich von dem zugehörigen Aufnahmebereich in einer Richtung quer zu der ersten bzw. der zweiten Seite nach außen erstrecken, in Richtung auf den Anzeigebereich (4) abbiegen, um sich in einer Richtung parallel zu der ersten bzw. der zweiten Seite zu erstrecken, wobei die Abbiegungen der Leiterabschnitte, die sich von jeder ersten bzw. zweiten Seite aus erstrecken, auf einer zugehörigen schrägen Linie bezüglich der Seiten liegen, und eine Mehrheit der Leiterabschnitte in Richtung der Mitte der Gruppe abbiegt, um sich in einer Richtung quer zu der ersten bzw. der zweiten Seite zu erstrecken, um erneut in Richtung auf den Anzeigebereich (4) abzubiegen, so daß sie sich in einer Richtung parallel zu der ersten bzw. der zweiten Seite erstrecken, wobei die Orte dieser Biegungen auf zugehörigen Schräglinien liegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch jeweilige integrierte Spalten- und Reihentreiberschaltungen (12&sub1;-12n, 10&sub1;-10n), die innerhalb eines jeweiligen Aufnahmebereiches an dem Substrat (2) haften.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei dem Drahtbondverbindungen (114) für eine Verbindung zwischen den metallisierten Verbindungsleiterabschnitten (26, 36, 110, 112) und einem zugehörigen Ausgangstreiberkissen (106, 108) der zugehörigen integrierten Treiberschaltung (12&sub1;-12n, 10&sub1;-10n) sowie zwischen ausgewählten Signalleitungen (14, 16) und der zugehörigen integrierten Treiberschaltung (12&sub1;-12n, 10&sub1;- 10n) sorgen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der die jeweiligen integrierten Spalten- und Reihentreiberschaltungen (12&sub1;-12n, 10&sub1;-10n) mit Hilfe eines hitzeerhärtbaren Epoxymaterials an dem Substrat (2) haften.

5. Vorrichtung nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Vielzahl von eng beabstandeten Leitern (8, 6), die in mindestens einer der Spalten oder Reihen angeordnet sind, im wesentlichen transparent ist und aus Indium-Zinn-Oxid (ITO) besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die metallisierten Leiterabschnitte, die eine Verlängerung bezüglich der eng beabstandeten, jeweils eine Kathode der Flachtafelanzeige bildenden Leiter darstellen, aus Indium-Zinn-Oxid bestehen und eine Aluminium-Metallisierung besitzen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der sich zusammen mit den eng benachbarten Leitern aus Indium-Zinn-Oxid metallisierte Leiterabschnitte erstrecken, die ebenfalls aus Indium-Zinn-Oxid bestehen und eine Gold- Metallisierung aufweisen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die metallisierten Leiterabschnitte aus Indium-Zinn-Oxid und Gold zwischen dem Indium-Zinn- Oxid und dem Gold einen der Stoffe Nickel, Molybdän und Chrom enthalten.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Vielzahl von eng beabstandeten Leitern (8, 6), die entweder in den Spalten oder in den Reihen angeordnet sind, im wesentlichen transparent ist und aus Indium- Zinn-Oxid (ITO) besteht, während die Vielzahl von eng beabstandeten Leitern (6, 8), die in den Reihen bzw. in den Spalten angeordneten sind, aus Nickel besteht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Leiter aus Nickel jeweils die Form eines metallisierten Gitters besitzen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die metallisierten Leiterabschnitte, die sich gemeinsam mit den Leitern aus Nickel erstrecken, ebenfalls aus Nickel bestehen und eine Metallisierung aus einem der Stoffe Chrom, Aluminium und Gold aufweisen.