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Cou
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Lic
(1)
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Molecule
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SEMI
(2)
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DES
(1)
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Physical
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de 0,15 mm
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de 1 mm
(1)
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Generic
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metal
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2512238A1
Family ID 2688063
Probable Assignee Werk Fernsehelektronik Veb
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title DISPOSITIF D'AFFICHAGE A DIODES ELECTROLUMINESCENTES A TENEUR
ELEVEE EN INFORMATIONS
Abstract
_________________________________________________________________
A. DISPOSITIF D'AFFICHAGE A DIODES ELECTROLUMINESCENTES.
B. DISPOSITIF COMPRENANT UN CORPS DE BASE 2 EN MATIERE SYNTHETIQUE A
COEFFICIENT DE REFLEXION ELEVE AYANT DES DEGAGEMENTS 11 POUR LES
PLAQUETTES SEMI-CONDUCTRICES 5 ET AU MOINS UN ENSEMBLE DE CHEMINS
CONDUCTEURS 4 POUR COMMANDER LES SEMI-CONDUCTEURS 5.
C. L'INVENTION CONCERNE L'AFFICHAGE PAR DIODES LED.
Description
_________________________________________________________________
12233
Dispositif d'affichage a diodes electroluminescentes
a teneur elevee en informations ".
L'invention concerne un dispositif d'affichage a diodes
electroluminescentes a teneur elevee en informa-
tions et notamment des composants semi-conducteurs photo-
emetteurs dont les differents elements emetteurs sont repartis de
facon lineaire ou en deux dimensions, en ligne ou en matrice, et sont
decouples optiquement les
uns des autres.
De tels composants sont utilises pour l'affi-
chage opto-electronique de chiffres, de signes, de lettres et de
symboles Ces composants servent dans les machines et les appareils a
enregistrement d'informations pour l'affichage optique du contenu des
memoires ou l'affichage de suites de chiffres, de textes etc. Il est
connu de prevoir des plaquettes de semi-conducteurs LED (diodes
electroluminescentes) sur
des plaques de support metallisees par exemple en cerami-
que ou en matiere synthetique renforcee par des fibres de verre et de
les relier de facon conductrice par colonne ou par ligne De tels
montages sont utilises par exemple pour l'affichage alphanumerique et
se presentent sous forme de dispositifs a une ou plusieurs positions
Ces solutions sont decrites par exemple dans les documents
WP 140 301 et WP 218 224.
Il est en outre connu que les repartitions
opto-electroniques en matrice sont avantageuses a reali-
ser si la lumiere emise par les plaquettes semi-conduc-
trices est repartie sur une surface relativement impor-
tante et de facon pratiquement reguliere par l'interme- diaire de
puits a lumiere Cela permet un affichage sur des surfaces importantes
(toutefois sans augmenter la
densite des points et par suite le contenu de l'informa-
tion) tout en n'utilisant qu'une quantite relativement reduite de
materiau semi-conducteur du groupe A IBV Le principe des puits de
lumiere ou des conduits de lumiere dont le but est d'eclairer de facon
optimale de grandes surfaces d'affichage par de petits composants
photo-emetteurs puissants, est par exemple decrit les
documents AS 2 405 829 et OS 2 542 095 Dans ces exem-
ples, le puits de lumiere a pour fonction une amplifica-
tion optique par dispersion de la lumiere.
Enfin, il existe un grand nombre de solutions techniques pour la
reproduction de l'information et qui reposent sur le montage de
differents composants LED suivant des matrices et dans lesquelles on
amplifie de facon optique le montage en matrice par des lentilles
(WP 140 301).
Toutes les solutions connues ont un inconve-
nient commun a savoir elles ne permettent pas un affichage sur des
surfaces importantes avec augmentation simultanee
du nombre de points lumineux et ainsi du contenu de l'in-
formation Soit qu'il faudrait des volets de recouvrement de grande
surface, en porte-a-faux et des liaisons par fil tres longue d'une
plaquette a l'autre, ce qui n'est pas interessant sur le plan
mecanique et electrique, soit que les dispositifs d'affichage ne
permettent d'assurer une densite de points lumineux elevee, en
principe a cause
de l'extension geometrique des differents points.
Les solutions techniques connues actuellement
comportent au moins deux elements de construction mecani-
quement rigides Soit que sur le support du chip par exemple une plaque
en matiere ceramique, on prevoit un couvercle de recouvrement
egalement rigide, soit que sur le support de plaquette, rigide, on
prevoit un dispositif photo-conducteur par exemple des puits de
lumiere
et l'ensemble rigide ainsi realise est fixe dans un cou-
vercle protecteur generalement en le noyant par l'arriere
avec de la resine synthetique La realisation de compo-
sants de grande surface par exemple de pieces injectees tres precises
sur le plan mecanique, est une operation techniquement difficile et
par suite couteuse Ce point important n'a pas permis de realiser des
composants
semi-conducteurs photo-emetteurs sous la forme de matri-
ces de points de grande surface pour la representation
d'un texte.
Le but de l'invention est de remedier aux inconvenients mentionnes et
de creer un moyen d'affichage de chiffres, de signes ou autres
symboles a l'aide de composants semi-conducteurs, et dont les
dimensions des surfaces sont adaptees a chaque application tout en
etant en principe illimitees.
La presente invention a pour but de creer un dispositif d'affichage a
diodes electroluminescentes LED a forte teneur en informations, tout
en assurant une densite de points aussi elevee que possible a l'aide
de
composants de faible hauteur.
L'invention se propose egalement de creer des dispositifs d'affichage
souples qui, grace a leur forte
densite de points, permettent la representation simulta-
nee de plusieurs lignes de texte et notamment sous forme
de matrices de points composees de plus de 1000 points.
A cet effet, l'invention concerne un disposi-
tif d'affichage du type ci-dessus, caracterise en ce que pour une
matrice LED de grande surface ou des composants
par ligne, dont la plaquette de composants semi-conduc-
teurs photo-emetteurs se trouve aux points d'intersec-
tion de deux systemes orthogonaux de chemins conducteurs
paralleles, il est prevu seulement un element du compo-
sant sous la forme d'un corps de base etendu dans deux dimensions et
qui dans des cas particuliers, peut etre
realise de facon souple Les autres elements des compo-
sants s'etendant dans deux dimensions sont exclusivement souples. Le
corps de base est muni de cavites ou decoupes pour la plaquette
semiconductrice et les fils de liaison, en servant egalement de puits
de lumiere
avec au moins un plan conducteur.
Le plan conducteur se compose par exemple de bandes conductrices,
metalliques, realisees par un dep 8 t de vapeur, et qui sont
paralleles et servent a la mise en contact des contacts de type p ou N
de la plaquette semi-conductrice photo-emettrice Une plaque
conductrice souple fixee sur le corps de base a l'aide d'une colle
conductrice ou non conductrice, et qui porte la plaquet-
te semi-conductrice, comporte egalement des chemins conducteurs pour
la mise en contact des contacts N et p de la plaquette
semi-conductrice, chemins qui sont de
preference perpendiculaires aux chemins conducteurs metal-
lic du corps de base.
De facon surprenante, par des metallisations appropriees, on peut
realiser des contacts stables d'une
part entre le semi-conducteur et la plaquette conductri-
ce souple et d'autre part entre le semi-conducteur et-le corps de base
Du cote apparent, le corps de base est
muni d'une feuille de dispersion auto-collante.
En resume, l'invention permet de realiser un composant qui comporte un
systeme de chemins conducteurs
paralleles par exemple oriente dans la direction verti-
cale et un autre systeme de chemins conducteurs oriente
dans la direction horizontale, et a chaque point d'inter-
section des chemins conducteurs se trouve une plaquette
semi-conductrice photo-emissive La commande electroni-
que de tels montages en matrice est connue en principe et se distingue
dans la solution de l'invention par le
nombre de lignes ou de colonnes a commander En utili-
sant une telle electronique de commande, on met en oeu-
vre un modele determine de composants semi-conducteurs photo-emetteurs
La lumiere emise par ces composants ne peut sortir que par les
decoupes realisees dans le corps de base et apres de multiples
reflexions sur les parois
de la decoupe, la lumiere arrive sur la feuille de dis-
persion qui, grace a la dispersion optique, cree des points lumineux
homogenes dans la matrice et ainsi un
symbole visible pour l'oeil.
La presente invention sera decrite de facon
plus detaillee a l'aide de differents exemples represen-
tes dans les dessins annexes, dans lesquels: t la figure 1 represente
une structure de
principe du montage de l'invention.
la figure 2 est une coupe par un point lumineux. la figure 3 est un
schema des chemins conducteurs.
la figure 4 est une coupe par un point lumi-
neux, le chemin conducteur etant constitue par un materiau
en forme de corniere.
la figure 5 est une coupe d'un point lumi-
neux a rainures metallisees dans le corps de base.
la figure 6 est une coupe d'un point lumi-
neux avec un chemin conducteur realise sur la feuille de dispersion.
L'element de support du montage estle corps de base 2 selon la figure
1; cet element est realise en une matiere souple presentant un
coefficient de reflexion
2 512238
aussi eleve que possible Les parties libres 11 permettent
de loger la plaquette du composant semi-conducteur photo-
emissif 5 et des fils de liaison 8; contrairement aux techniques
connues, les degagements 11 n'ont pas pour but d'assurer une
amplification optique. La particularite du corps de base 2 reside dans
le fait que sur sa face inferieure, il comporte des
chemins conducteurs 4 repartis en colonnes avec un inter-
valle correspondant a l'ecartement lateral des plaquettes
semiconductrices; les chemins conducteurs 4 sont relies de facon
electriquement conductrice et solidairement sur
le plan mecanique par l'intermediaire d'un agent de colla-
ge 9 aux ilots de liaison sur la plaque conductrice souple 1 a cote
des points de liaison des contacts p (figures 2 et 3) La feuille de
dispersion 3 autocollante est choisie en fonction de la couleur
d'emission de la plaquette; de
telles feuilles existent dans le commerce.
La plaque conductrice souple porte les che-
mins conducteurs 4 qui relient de facon conductrice elec-
triquement les ilots des plaquettes soit suivant des lignes, soit
suivant des colonnes Entre les lignes et
les colonnes, se trouvent des ilots de liaison metalli-
ques sur lesquels sont fixes les fils de liaison des con-
tacts p des plaquettes des composants LED, les liaisons etant
realisees selon les procedes de liaison de fils connus. Pour eviter
des courtscircuits entre les chemins conducteurs des colonnes et des
lignes, il est avantageux de prevoir une feuille d'ecartement ou une
entretoise d'ecartement comportant les degagements pour les plaquettes
5, les fils de liaison 8 et les Allots de
collage conducteurs 9 L'ensemble de la matrice de com-
posants LED peut etre fixe de facon reguliere par un laminage. S'il
est necessaire de rigidifier le corps de base, cela peut se faire
selon la figure 4 en fixant ou en adaptant dans le corps de base des
elements en forme de cornieres 7 par exemple des elements de support
en forme de bandes en bronze Ces elements ayant une epaisseur de
l'ordre de 0,15 mm peuvent en meme temps servir d'entretoises
d'ecartement et dans ce cas, il est inutile de mettre en place une
feuille d'ecartement supplementaire.
La figure 5 montre un autre exemple de reali-
sation dont le corps de base comporte des rainures 10 dont le fond est
metallise par exemple par un depot a la vapeur de facon a former des
couches permettant la
fixation La rainure metallisee 4 remplace le conduc-
teur metallique sur la face inferieure du corps de base.
Dans ce cas, la plaque conductrice souple garnie de pla-
quettes semi-conductrices est fixee sur le corps de base
a l'aide d'une colle quelconque, du commerce, avant -
l'operation consistant a fixer les fils La fixation des
fils des contacts p se fait d'une plaquette vers la rai-
nure conductrice La feuille de dispersion peut etre dans ce cas
egalement mise en place en fin d'operation
par laminage.
Enfin l'exemple de realisation de la figure 6 prevoit des chemins
conducteurs 4 repartis en colonnes sur la feuille de dispersion 3 qui
constitue en meme temps la plaque conductrice souple Le corps de base
2 comporte
dans ce cas uniquement des flots de liaison au niveau des-
quels le fil 8 est fixe sur le contact p La mise en con-
tact par colonnes se fait a l'aide de la feuille de dis-
persion 3 mise en place par laminage et dont les chemins conducteurs 4
doivent etre colles au moins localement au corps de base et de
faconconductrice au niveau des points
de liaison.
Un tel montage offre l'avantage d'une reali-
sation qui est dans une certaine mesure souple pour l'en-
semble, grace a un corps de base d'une epaisseur de 1 mm
et ne comportant pas d'elements de rigidification.
i 2238
Claims
_________________________________________________________________
R E V E N D I C A T I O N S
) Dispositif d'affichage a diodes electro-
luminescentes a teneur elevee en informations, disposi-
tif comportant des plaquettes semi-conductrices photo-
emissives disposees aux points d'intersection de deux systemes
orthogonaux de chemins conducteurs paralleles, dispositif caracterise
en ce qu'il comporte seulement un element porteur de composant sous la
forme d'un corps de base ( 2) s'etendant suivant une surface, ce corps
de
base etant en un materiau synthetique avec un coeffi-
cient de reflexion aussi eleve que possible et il com-
porte des degagements ( 11) pour les plaquettes semi-
conductrices ( 5), ces degagements servant en meme temps puits de
lumiere, ce corps de base etant muni d'au moins un plan de chemins
conducteurs ( 4) pour la commande des
plaquettes semi-conductrices ( 5) et est relie a la pla-
quette conductrice ( 1) souple par de la colle conductrice ou non
conductrice, la face apparente etant reliee a une
feuille de dispersion ( 3) auto-collante.
2 ) Dispositif d'affichage a diodes electro-
luminescentes selon la revendication 1, caracterise en ce que le plan
des chemins conducteurs ( 4) est relie sur le corps de base par depot
a la vapeur d'un revetement metallique.
30) Dispositif d'affichage a diodes electro-
luminescentes selon la revendication 1, caracterise en ce que le plan
des chemins conducteurs ( 4) est realise sur le corps de base ( 2) par
des bandes de support ( 7)
en forme de cornieres, pour rigidifier l'ensemble.
4 ) Dispositif d'affichage a diodes electro-
luminescentes selon l'une quelconque des revendications
1 et 2, caracterise en ce qu'entre les chemins conduc-
teurs ( 4) sur le corps de base ( 2) et la plaque conduc-
trice souple ( 1), il est prevu une feuille d'ecartement ( 6) qui
comporte les degagements ( 11) pour les plaquettes
12238
et les liaisons par collage.
) Dispositif d'affichage a diodes electro-
luminescentes selon la revendication 1, caracterise en ce que le corps
de base ( 2) comporte du cote apparent des rainures reparties par
colonnes et dont le fond est metal- lise pour permettre la realisation
des liaisons, et en ce que les liaison par fils se font a travers les
degagements ( 11) realises dans le corps de base, dans lesquels les
plaquettes ( 5) viennent en saillie, par l'intermediaire
des rainures metallisees.
6 ) Dispositif d'affichage a diodes electro-
luminescentes selon la revendication 1, caracterise en ce que le
systeme de conducteurs se trouvant sur le corps de base ( 2) est
reduit aux ilots de liaison metallises vers lesquels arrivent les fils
de liaison ( 8) provenant des contacts (p) des plaquettes
semi-conductrices ( 5) et en ce qu'il est prevu un systeme de chemins
conducteurs paralleles sur la feuille de dispersion ( 3) qui est
reliee aux ilots de liaison par de la colle conductrice
( 9).
) Dispositif d'affichage a diodes electro-
luminescentes selon la revendication 1, caracterise en ce que le corps
de base est lui-meme realise sous la forme d'une plaque conductrice
souple non transparente
de sorte qu'en combinaison avec les supports semi-con-
ducteurs souples et la feuille de dispersion souple, on
obtienne un ensemble souple.
8 ) Dispositif d'affichage a diodes electro-
luminescentes selon l'une quelconque des-revendications
1 et 6, caracterise en ce que la feuille de dispersion,
souple prevue du cote apparent porte des chemins conduc-
teurs grace auxquels en utilisant le fil de liaison, on
realise une liaison galvanique directe entre la plaquet-
te semi-conductrice et les chemins conducteurs sur la
feuille de dispersion.
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