DE3047227A1

DE3047227A1 - Fluessigkristallzelle

Info

Publication number: DE3047227A1
Application number: DE19803047227
Authority: DE
Inventors: Kurt Manfred Dipl.-Phys. 7441 Unterensingen Tischer; Rolf Dipl.-Chem. Dr. 7000 Stuttgart Zondler
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Nokia Deutschland GmbH
Priority date: 1980-12-16
Filing date: 1980-12-16
Publication date: 1982-07-15
Also published as: DE3047227C2

Description

Flüssigkristali zelle
Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristallzelle, bei der eine kristalline Flüssigkeit zwischen zwei in einem bestimmten Abstand parallel angeordneten Platten aus anorganischem Material eingeschlossen ist, wobei die Platten an ihren Randstreifen mit einem Abdichtungsmaterial verbunden sind.
Derartige Flüssigkristallzellen finden heute eine weit verbreitete Verweidung in optischen Anzeigevorrichtungen oder Lichtventilen als steuerbare Lichtschranken oder steuerbare Reflektoren. Bei dem Einsatz dieser Zellen macht man sich dabei die besonderen Eigenschaften kristalliner, d.h. anisotroper Flüssigkeiten zunutze, die bei diesen Flüssigkeiten zwischen Schmelz- und Klärpunkt auftreten. Als steuernde Einflußelemente werden vorzugsweise elektrische Felder verwendet.
Ein besonders wichtiger Schritt bei der Herstellung solcher Flüssigkristallzellen ist das Abdichten der die kristalline Flüssigkeit einschließenden Platten. Die Abdichtung muß dabei so beschaffen sein, daß ein völlig hermetischer Verschluß erfolgt, damit ein Eindiffundieren von z.B. Lösungsmitteldämpfen oder Luftfeuchtigkeit aus der Atmosphäre nicht erfolgt. Auch darf die kristalline Flüssigkeit im Inneren der Flüssigkristallzelle mit der Abdichtmasse nicht in Berührung kommen, weil die Flüssigkeit sich sonst ebenfalls verändert bzw. unter Blasenbildung zersetzt.
Es ist nun bereits bekannt, die Abdichtung von Flüssigkristallzellen mittels einer Epoxy-Dichtmasse oder eines Epoxy-Filmes vorzunehmen. Aus der DE-OS 23 28 345 ist zu entnehmen, als Abdichtungsmittel halogenierte Kohlenwasserstoff-Polymere zu verwenden. Ebenfalls ist aus der DE-OS 21 24 151 bekannt, Platten aus dem anorganischen Werkstoff Glas mit einer Lotglasschicht zu verbinden; dies bedeutet aber die Durchführung eines Wärmeprozesses, der eventuell nachteilige Auswirkungen auf die kristalline Flüssigkeit oder auch auf die Ausrichtung der Glasoberflächen haben kann. Alle diese Verfahrensweisen haben bisher somit zu keinem befriedigenden Ergebnis geführt, eine Flüssigkristallzelle herzustellen, bei der die oben genannten Nacllteile nicht vorhanden sind.
Der Erfindung liegt daher nun die Aufgabe zugrunde, eine 1-1lissigkristallzelle zu schaffen, die unter den rauhen Bedingungen der Praxis über einen langen Zeitraum ihre Funktionsfähigkeit behält, indem eben z.B. die eingeschlossenc kristalline Flüssigkeit auf sie einwirkenden negativen chemischen Einfluß nicht ausgesetzt ist.
Diese gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Flüssigkristallzelle, bestehend aus zwei parallel in einem bestimmten Abstand zueinander angeordneten Platten aus einem anorganischen Werkstoff, vorzugsweise Glas, die im Inneren eine kristalline Flüssigkeit einschließen, die heilen 1'1atten mit einem anorganischcn Klebstoff verbunden sind, der eine glastiknliche Struktur atl fweist.
Bei diesem anorganischen Klebstoff handelt es sich um einen l'olysiJikat-KIebstorS mit einem mittleren Schmelzpunkt von ca. 1600" ( und einer Viskositätszahl von 6 bis 20 Poise.
Insbesondere finden die erfindungsgemäß abgedichteten Flüssigkristallzellen als Kolloid-Displays Verwendung, wobei zwei parallel angeordnete Glasplatten die kolloidale Flüssigkeit einschließen. Die Flüssigkristallzelle kann aber auch als Bildschirm, z.B. für ein Farbfernsehgerät oder einen Oszillator verwendet werden. Bei ersterem sind entsprechenderweise so viele Schichten kristalliner - mit den entsprechenden Farbstoffen ausgestattete - Flüssigkeiten vorhanden, wie Grundfarben zur Entstehung des Farbbildes vorgegeben sind.
Die Erfinduiig wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert, in denen Ausführungsbeispiele dargestellt sind.
Die Fig. 1 zeigt einen Durchschnitt durch die Randschicht einer Flüssigkristallzelle.
Die Fig. 2 zeigt einen Durchschnitt durch eine mehrschichtige Flüssigkristallzelle in ihrer Randschicht.
Die Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf einen Flüssigkristall-Display mit Dünnschicht-Elektroden.
In der Figur 1 bedeutet 1 die untere und 2 die obere Glasplattenabdeckung, 3 die kristalline Flüssigkeit und 4 die anorganische Klebstoff-Abdichtung.
Bei der Figur 2 entspricht 1 der unteren, 2 der oberen und 3 der mittleren Glasplattenabdeckung, 4 sind die kristallinen Flüssigkeiten und 5 ist die anorganische Klebstoff-Abdic}ltung.
Nach der Figur 3 ist 1 die Auflageplatte mit einem Sieben-Segment-Zifferanzeigedisplay 2, mit den entsprechenden Dickschicht-Elektroden-Konfigurationen 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9.
Die Verklebung der beiden Platten aus dem anorganischen Werkstoff erfolgt dabei so, daß der verwendete anorganische Klebstoff mit Wasser angerührt und in dosierter Menge zwischen den Randstreifen der Platten eingebracht wird. Nach diesem Auftragen läßt man dann den anorganischen Klebstoff an der Luft trocknen.
Die mit der erfindungsgem'lßen Flüssigkristallzelle erzielten Vorteile besteht insbesondere darin, daß das Material, aus dem die Abdichtung der Flüssigkristallzelle besteht, nicht mit der kristallinen Flüssigkeit reagiert und somit dessen Eigenscha£ten verändern kann. Desgleich reagiert die Abdichtungsmasse nicht mit dem die Oberfläche der Flüssigkristallzelle bildenden Material und verändert somit auch nicht dessen physikalische und chemische Eigenschaften. Ferner werden bei der erfindungsgemäßen Flüssigkristallzelle die parallelen Platten fest in dem vorher gegebenen Abstand zusammengehalten, so daß sich die Stärke der flüssigkristallinen Schicht zwischen diesen Platten nicht verändert. Desgleichen kann bei der Flüssigkristallzelle einmal die Flüssigkeit nicht auslaufen und andererseits können Verunreinigungen oder Luftfeuchtigkeit aus der Atmosphäre nicht in die kristalline Flüssigkeit eindringen, da der anorganische Klebstoff aufgrund seiner glasähnlichen Struktur die gleiche Resistenz wie Glas gegen die entsprechenden Medien besitzt. Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Flüssigkristallzelle braucht infolge der Verwendung des anorganischen Klebstoffes ein Temperaturprozess nicht durchgeführt werden.

Claims

Patentansprüche 1. Flüssigkristallzelle, bei der eine kristalline llüssigkeit zwischen zwei in einem bestimmten Abstand parallel angeordneten Platten aus-anorgaliischem~Material eingeschlossen ist, und die Platten an ihren Randstreifen mit einem Abdichtungsmaterial verbunden sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Abdichtungsmaterial aus einem anorganischen Klebstoff besteht.

2. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß es sich bei dem anorganischen Klebstoff um eine Polysilikat-Verbindung handelt.

3. Flüssigkristallzelle nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Polysilikat-Verbindung einen mittleren Schmelzpunkt von ca.

1600 °C iind eine Vjskositdtszahi Von ( I)iS 20 Poise besitzt.