WO1990000264A1

WO1990000264A1 - Flüssigkristallzelle

Info

Publication number: WO1990000264A1
Application number: PCT/EP1989/000723
Authority: WO
Inventors: Stefan Brosig
Original assignee: Nokia Unterhaltungselektronik (Deutschland) Gmbh
Priority date: 1988-06-29
Filing date: 1989-06-27
Publication date: 1990-01-11
Also published as: DE3821818A1

Abstract

Es wird eine Flüssigkristallzelle (1) angegeben, die ein starres Substrat (4) und ein flexibles Substrat (5) aufweist. Zwischen den Substraten (4, 5) befindet sich der Flüssigkristall (2) und die Distanzelemente (3). Das flexible Substrat (5) kann sich über die Distanzelemente (3) an das starre Substrat (4) anpassen, so daß der Flüssigkristall (2) auch dann eine konstante Dicke aufweist, wenn die Oberflächenrauhigkeit des starren Substrats (4) eine große Tiefe aufweist. Es kann daher auch für einen Flüssigkristall (2) mit nur geringer Dicke billiges Floatglas als starres Substrat (4) verwendet werden.

Description

Beschreibung

Flüssigkristallzelle

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristallzelle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die technische Entwicklung von Flüssigkristallzellen geht dahin, daß zur Verbesserung der Eigenschaften möglichst dünne Flüssigkristalle mit gleichförmiger Schichtdicke gefordert werden.

Aus der DE 34 21 723 A1 ist bekannt, für dünne und leichte Flüssigkristallzellen dünne Glasplättchen oder Kunststoffolien als Substrate zu verwenden. Der

konstante Abstand zwischen den Substraten wird durch die Anordnung von gleichmäßig verteilten Distanzelementen erreicht. Dabei wird darauf hingewiesen, daß die

mechanische Festigkeit von Glassubstraten mit

abnehmender Dicke nachläßt und daß die Verwendung von dünnen Glassubstraten für Flüssigkristallzellen mit hoher Qualitätsanforderung schwierig ist. Es wird in der Schrift daher vorgeschlagen, zwei flexible Folien aus organischen Polymeren als Substrate zu verwenden.

Nachteilig bei einer solchen Flüssigkristallzelle ist, daß die Zelle als ganzes durch äußere Kraft verformbar und somit nur beschränkt verwendungsfähig ist.

In der DE 34 23 847 A1 ist eine Flüssigkristallzelle mit zwei planparallelen Trägerplatten versehen. Die

Flüssigkristalle derartiger Flüssigkristallzellen weisen erhebliche Dickenunterschiede auf, da die Oberflächen der Trägerplatten mit Erhebungen und Vertiefungen versehen sind. Erhebungen der beiden Trägerplatten, die sich gegenüberstehen, bestimmen den Mindestabstand zwischen den beiden Trägerplatten. Der Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden Vertiefungen ist dagegen wesentlich größer, wodurch sich ein großer

Dicken unterschied des Flüssigkristalls ergibt. Derartige Flüssigkristallzellen können daher nur verwendet werden, wenn die Dicke der Flüssigkristalle eine hohe To l e r a nz zuläßt, oder es müssen sehr hohe Anforderungen an die Planarität und die Oberflächenrauhigkeit der

Trägerplatten gestellt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, leichte, dünne und mechanisch stabile Flüssigkristallzellen mit möglichst konstanter Dicke des Flüssigkristalls zu schaffen.

Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Anordnung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den übrigen Ansprüchen zu entnehmen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß als starres Substrat ein

Substrat mit großer Oberflachenrauhigkeit verwendet werden kann, ohne daß sich dies auf die Dicke des Flüssigkristalles auswirkt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezug auf die Figur beschrieben.

In der Figur ist ein Ausschnitt einer

Flüssigkristallzelle 1 schematisch im Schnitt

abgebildet. Zwischen einem starren Substrat 4 und einem flexiblen Substrat 5 sind ein Flüssigkristall 2 und gleichmäßig verteilte Distanzelemente 3 angeordnet. Die beiden Substrate 4, 5 sind am Rande miteinander verklebt. Das starre Substrat 4 hat eine Dicke im Bereich von 0,5 bis 1,5 mm und besteht aus Floatglas, dessen Oberflächenrauhigkeit eine Tiefe im Bereich von ± 0,2 Mikrometern auf einer Breite im Bereich von 2 cm aufweist. Es können auch starre Substrate 4 mit einer glatteren Oberfläche aus Glas oder Kunststoff verwendet werden.

Zur einfacheren und klareren Darstellung der Erfindung sind selbstverständlich notwendige Merkmale, wie transparente Elektroden, Polarisationsfilter,

Orientierungs- und Isolationsschichten in der Figur nicht abgebildet und auch nicht näher beschrieben.

Die Flüssigkristallzelle kann sowohl für

Flüssigkristallanzeigen als auch Lichtventile für optische Drucker verwendet werden. Das flexible Substrat 5 ist dünner als das starre

Substrat 4, es hat eine Dicke von 0,1 mm und weist eine Oberflächenrauhigkeit geringer Tiefe auf. Das flexible Substrat 5 kann auch aus einer Folie aus einem

organischen Polymer bestehen.

Das flexible Substrat paßt sich durch den

Flüssgikristall 2 und die Distanzelemente 3 vom starren Substrat 5 getrennt elastisch an die Oberflächenstruktur des starren Substrats 5 an.

Die Flexibilität des flexiblen Substrats 5 muß derart ausgebildet sein, daß sich das Substrat zwar an die Unebenheiten des starren Substrats 4 anpaßt, sich aber nicht an den Auflagepunkten der Distanzelemente

verformt.

Unebenheiten des s t a r r e n Substrats 5 führen dadurch nicht zu einer inhomogenen Dicke des Flüssigkristalls 2, wie dies der Fall ist, wenn beide Substrate starr ausgebildet sind.

Das starre Substrat 4 verleiht der Flüssigkristallzelle 1 die mechanische Festigkeit, so daß sich durch äußeren Druck auf das starre Substrat 5 die Flüssigkristallzelle nicht verformt und somit keine negative Wirkung auf den Flüssigkristall auftreten kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich besonders für Flüssigkristallzellen mit einem Flüssigkristall vom Typ TN (Twisted Nematic). Die Flüssigkristalle

derartiger Zellen weisen eine Dicke im Bereich von 10 Mikrometern oder weniger auf. Die Toleranz der

Flüssigkristalldicke beträgt ± 0,2 Mikrometer.

Claims

Patentansprüche

1. Flüssigkristallzelle, die zwei Substrate, einen zwischen den Substraten angeordneten Flüssigkristall und in dem Flüssigkristall eingebettete Distanzelemente aufweist, d a d u r c h

g e k e n n z e i c h n e t , daß das eine Substrat ein starres Substrat (4) und das andere Substrat ein

flexibles Substrat (5) ist.

2. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Substrat (4) eine

Oberflächenrauhigkeit mit einer Tiefe im Bereich der maximal zulässigen Toleranz des Abstandes zwischen den beiden Substraten (4, 5) aufweist.

3. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den beiden Substraten (4, 5) kleiner als 10 Mikrometer ist und eine Toleranz kleiner als ± 0,2 Mikrometer aufweist.

4. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Substrat Floatglas ist.

5. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Substrat (5) eine organische Folie ist.

6. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Substrat (5) ein Glassubstrat mit einer Dicke im Bereich von 0,1 mm ist