DE2159165C3

DE2159165C3 - Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallzelle

Info

Publication number: DE2159165C3
Application number: DE19712159165
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. Wien Bayer
Original assignee: Electrovac Fabrikation Elektrotechnischer Spezialartikel Wien GmbH
Current assignee: Electrovac Fabrikation Elektrotechnischer Spezialartikel Wien GmbH
Priority date: 1970-12-21
Filing date: 1971-11-29
Publication date: 1980-05-08
Also published as: FR2118930A1; GB1337551A; AT307522B; DE2159165B2; IT944003B; DE2159165A1; FR2118930B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallzelle, bei dem zwei Platten aus anorganischem Werkstoff, von denen mindestens eine durchsichtig ist, unter Fixierung ihres Abstandes parallel zueinander angeordnet werden, bei dem der Zwischenraum zwischen den Platten mit einem Flüssigkristall gefüllt wird, und bei dem dieser Zwischenraum gegenüber dem Außenraum an den Randzonen abgedichtet wird.

Unter einer ilüssigkrisiallzcllc versieht man cmc steuerbare Lichtschranke oder einen steuerbaren Reflektor, bei denen die /wischen Schmelz- und Klärpunkt auftretenden besonderen Eigenschaften kristalliner, d. h. anisotroper Flüssigkeiten ausgenützt werden. Bei der Ausführung als Lichtschranke müssen sämtliche Platten u.td Dünnschicht-Elektroden durchsichtig sein, bei der Ausführung als Reflektor benötigt man neben durchsichtigen Platten und Dünnsehicht-Elektniden mindestens eine reflektierende Dünnschicht Elektrode, wobei deren Trägerplatte undurchsichtig sein kann.

Für Flüssigkristall/ellcn benutzt man in der Praxis vor allem nematische kristalline Flüssigkeiten und als steuernde F.influßgrößen vorzugsweise elektrische Felder Für die praktische Anwendung ist es erforderlich, zwischen Platten verhältnismäßig dünne Schichten der kristallinen Flüssigkeit zu bilden, deren Dicke in der Größenordnung von 10° bis O-? [im, insbesondere von 5 bis 30 μιτι liegt Fs ist schon bekannt (DE-OS 18 14 619). die Platten in festem Abstand zu halten und den Zwischenraum abzudichten. Bisher ist man so vorgcg.m gen. dal! man zwischen Platten aus durchsichtigem Werkstoff, vor allem aus Glas, die je nach Erfordernis mit durchsichtig^"! bzw. reflektierenden Dünnschicht-Elektroden bedeckt waren, .im Pl.i'enr.ind Streifen oder einen teilweise unterbrochenen Kjhmen aus einer Folie angeordnet hat. deren Dicke dem lichten Abstand entsprach. Als Folienwerksioff kam dabei hauptsächlich Polyhcxafluorathylcn zum Einsät/ Nach dem Einfüllen der kristallinen Flüssigkeit wurde die /eile mit einem Epoxydharz verschlossen. Hei dieser Ausfühningsform läßt in einiger Entfernung vom Rand die Konstanz des Abstandes, insbesondere bei Druckbelastiingen. zu wünschen übrig Dadurch ist die Herstellung großflächiger Fltissigkrisiall/ellen erschwert, wenn nicht unmöglich. Ferner ist die I ebensdauer mit etwa 10·' Stunden relativ gering.

/ur I r/eugiing von Mehrfach-Verglasungseinheiten ist ein Verfahren bekanntgeworden (ATPS 2 84 361), bei dem die Platten unter Bildung eines Steges am Rand •sverschinoizen werden und in mindestens einer Ecke der Einheil ein Etitwässefungsloch in der einen Platte vorgesehen ist, das schließlich dicht verschlossen wird. Für Flüssigkristallzellcn sind derart hergestellte Mehr* fach'Verglasühgseinheiten nicht verwendbar, da bei dem für deren Herstellung notwendigen Verschmelze

prozeß die Dünnschicht-Elektroden zerstört würden und der geforderte enge lichte Abstand nicht bzw. nicht mit der benötigten Toleranz herstellbar ist.

Durch die US-PS 34 99 167 ist es bekanntgeworden, bei einer Gasentladungs-Anzeigezelle zum Aufrechterhalten eines gleichmäßigen Abstandes zwischen den Glasplatten an bestimmten Sttllen zwischen den Platten kleine Glasperlen anzubringen, die eine einlagige Schicht mit entsprechend großem Abstand der Perlen bilden. Die Pei'.en werden dabei an ganz bestimmten einzelnen Stellen angebracht und dort angeschmolzen. Die Herstellung von Flüssigkristallzellen nach einem solchen Verfahren ware äußerst aufwendig und kostspielig.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein möglichst einfaches und kostensparendes Verfahren zur Herstellung von Flüssigkristallzellen vorzuschlagen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zunächst auf die erste Platte Körner einer ausgewählten Kornfraklion mittels Aufsiebens. Aufstreuens oder des Siebdruckverfahrens so aufgebracht werden, daß die Körner eine einiagige Schicht bilden, in der der mittlere Abstand der Körner untereinander mindestens zehnmal so groß wie die miniere Korngröße ist. und daß auf die mil Körnern bedeckte erste Platte die /weite Platte gelegt wird, worauf die Platten miteinander dicht verbunden werden.

Dadurch wird vor allem erreicht, daß eine Vielzahl von Körnern weilgehend statistisch verteilt aufgebracht wird.

Abgesehen davon, daß durch die weitgehend statistisch verteilten Körner nunmehr eine Abstandskonstanz der Platten über die ganze Fläche erreicht wird, können wesentlich dünnere Planen verwendet werden, was Material- und Plat/ersparnis bedeutet. Die Herstellung großflächiger Flussigkristall/ellen ist wesentlicherleichtert.

Falls mit Dünnschicht-Elektroden bedeckte Platten zum Einsat/ kommen, müssen die Körner selbstverständlich aus isolierendem Werkstoff sein.

Obgleich i,ian in der Praxis hauptsächlich nematische kristalline Flüssigkeiten oder Gemische mit einer nematische:! kristjllinen Flüssigkeit als Hacptkomponente für llüssigkristall/ellen einsetzt, sind auch alle anderen Sorten und Mischungen, sofern sie nur anisotropes Verhalten /eigen, anwendbar.

Be/üglicl, der Schmalheit des Korrspektnims brauchen keine extremen Anforderungen gestellt zu werden. Es hat sich in der Praxis als ausreichend herausgestellt, Kornfraktionen zu verwenden, deren Grenzen bei einer oberen Korngren/e von weniger oder gleich 25 μηι nicht mehr als 6 μηι und bei einer oberen Korngren/e von mehr jls 25 μπι nicht mehr als 25% der oberen Korngrenze voneinander abweichen. Solche Kornfraklionen kann man beispielsweise durch Aussieben mit Siebgeweben nach DIN 4188 erhalten, wobei sogar je eine Stufe übersprungen werden kann, also beispielsweise Körner von 25 μιη bis 32 μίτι lichte Maschenweite oder von 28 μηι bis 36 μηι lichte Maschenweite. Es sind auch Zerkleinerungsverfahren bekannt, bei denen man ohne Siebe ein enges Kornspeklrum erhält, beispielsweise mittels einer Strahlmühle, die insbesondere bei Korngrößen Unter 25 jim mit Vorteil eingesetzt wird. Auch mittels Wiridsichterfi kann niäil ein brauchbar edges Kornspektrum erzielen.

Die in bezug auf die Korngröße große Toleranz kann deswegen zügelassen werden, weil bei der Verbindung der Randzonen mittels WarmpreßschweiBen die Kör·

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ner, die in den Randzonen, sofern dort vorhanden, in die Platten eingepreßt werden, im übrigen Plattenbereich teils in die Platten eindringen, teils etwas plattgedrückt werden, wodurch sich der lichte Abstand mit viel engerer Toleranz einstellt. Es ist auch möglich, durch geeignete Werkstoffwahl bewußt nur Eindringen bzw. nur Plattdrücken anzustreben. Bei einer Verbindung der Platten ohne Erwärmung wird die enge Toleranz des lichten Abstandes dadurch erzielt, daß zunächst ja nur die an der oberen Korngrenze liegenden Körner festgeklemmt werden und es somit möglich ist, die übrigen beispielsweise durch Vibration zu entfernen.

Die Anzahl der Füll- bzw. Entlüftungsöffnungen kann bis auf eine einzige öffnung pro Flüssigkristallschicht reduziert werden, wenn die Luft zwischen den distanzierten Platten vor dem Einfüllen der kristallinen Flüssigkeit evakuiert wird, wobei man zweckmäßig von einem Dreiweghahn Gebrauch macht. Der Verschluß der Füll- bzw. Entlüftungsöffnungen kann in bekannter Weise ohne Nachteile mittels eines Epoxydharzes erfolgen, da die Fläche, die mi der kristallinen Flüssigkeit in Berührung kommt, wcs-ini'ich kleiner ist als bei den herkömmlichen Ausführungen und diese Berührung zudem an einem »toten Arm« erfolgt. Der Verschluß kann aber auch durch Zuschweißen oder Zuschm?lzen erfolgen, wobei wieder der »tote Arm« die Hauptmenge der kristallinen Flüssigkeit schützt.

Da die Körner flächenmäßig maximal etwa ein Prozent bedecken, spielt es für viele Anwendungszwekke. beispielsweise für Leuchtschriften, k'.ine Rolle, wenn die Korner aus undurchsichtigem Werkstoff bestehen. Man kann die Körner jedoch bei Erfordernis optisch ausreichend /um Verschwinden bringen, wenn sie aus einem durchsichtigen Werkstoff bestehen, der zumindest annähernd denselben Berechnungsindex aufweist wie die kristalline Flüssigkeit. Es ist ferner ohne wesentliche Einbuße an Festigkeit möglich, einzelne, nicht /u große Gebiete der Flüssigkristall/elle von Körnern freizuhalten. Bei der Aussparung iieser Gebiete bedient man sich zweckmäßig der Hilfe von Masken, Siebdruckschablonen od. dgl.

Padurch, daß nunmehr wesentlich dünnere Platten ohne Beeinträchtigung der Stabilität verwendet werden können, ist es leichter möglich, Flüssigk/istallzellen mehrlagig auszubilden, d. h., daß mehrere einen Stapel bildende Platten vorgesehen sind, wobei in den Zwischenräumen /wischen den Platten kristalline Flüssigkeit angeordnet ist. Diese getrennten Schichten kristalliner Flüssigkeit können vorteilhafterweise aus verschiedenen kristallinen Flüssigkeiten bzw. mit verschiedenen Fremdstoffen dotierten kristallinen Flüssigkeiten bestehen. D'e Konfiguration der Dünnschicht-ElektrocJen kann dabei von Schicht zu Schicht verschieden sein.

Dabei wird nach Aufeinanderlegen der gewünschten Anzahl von Platten mit dazwischenliegen Jen Korrilagen der gesamte Stapel unter Druckausübung erhitzt, dabei an den Rnnd/onen unter Aussparung von Füllbzw. Entlüftungsöffnungen hermetisch verbunden und schließlich zum Erhalten gebracht, worauf die kristalline Flüssigkeit eingefüllt und die Füll- bzw. Entlüftungsöffnungen hermetisch verschlossen werden.

Auch die Herstellung von gekrümmten Flüssigkristallzellen ist bei der erfindungsgemäßen Ausführung in einfacher Weise möglich. Da nämlich der Plattenstapel über seine Fläche mittels der Körner distanziert ist, kann er nach der Verbindung der Platten durch Erwärmen und anschließendes Abkühlenlassen in einer

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geeignelcn Form gekrümml werden, ohne daß die exakte Distanzierung verlorengeht.

Die nach dem erfindungsgemäBen Verfahren hergestellte Flüssigkristallzelle kann auch als Bildschirm, beispielsweise für einen Oszillographen oder ein Fernsehempfangsgerät, verwendet werden, wobei eine an sich bekannte Vorrichtung zur Erzeugung des Bildrasters vorgesehen ist. Zur Ausbildung als Bildschirm eines Farbfernsehempfangsgerätes sind zweckmäßigerweise so viele Schichten kristalliner mit den entsprechenden Farbstoffen dotierter Flüssigkeit vorgesehen, als Grundfarben zum Aufbau des Farbbildes herangezogen sind.

Bei Vorliegen einer im Vergleich zum Plattenwerkstoff niedrigeren 15-Stunden-Entspannungstemperatur des Körnerwerkstoffes wird vorteilhafterweise der gesamte Stapel auf eine Temperatur erhitzt, die größer ist als die 15-Stunden-Entspannungstemperatur des Körtieiwcikiiüffes. jedoch kleiner als die !5 Stunden-Enlspannungslemperatur des Plattenwerkstoffes, wobei die Körner auf den herzustellenden lichten Abstand zusammengedrückt werden unter Herstellung einer haftenden Flächenberührung an den Platten.

Unter 15-Stunden-Entspannungstemperatur versteht man jene stoffspezifische Temperatur, bei der der jeweilige Stoff nach I5stündiger Erwärmung völlig spannungsfrei ist.

Bei Vorliegen einer im Vergleich zum Plattenwerkstoff gleichen oder höheren 15-Stunden-Entspannungstemperatur des Körnerwerkstoffes wird zweckmäßigerweise der gesamte Stapel auf eine Temperatur erhitzt, die die 15-Stunden-Entspannungstemperatur des Plattenwerkstoffes übersteigt. Dabei können die Platten über Teile ihrer Berandung bei der Erhitzung stärker aufeinandergedrückt und miteinander verbunden werden (Warmpreßschweißen).

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren bietet vor allem den Vorteil, mit verhältnismäßig geringem Aufwand rationalisierbar zu sein.

Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden an Hand der Zeichnung, die sich auf drei Ausführungsbeispiele bezieht, näher erläutert.

Die F i g. 1 bis 5 zeigen eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Flüssigkristallzelle mit die Platten praktisch zur Gänze bedeckenden Dünn- ·« schicht-Elektroden, und zwar

F i g. 1 einen Schnitt nach der Linie I-I der F i g. 2, F i g. 2 eine Draufsicht,

Fig.3 einen vergrößerten Schrägriß durch einen teilweise aufgebrochenen Teil der Flüssigkristallzelle,

Fig.4 ein Detail in weiter vergrößertem Maßstab und

Fig.5 eine andere Ausführungsmöglichkeit dieses Details. Die

Fig.6 bis 9 zeigen verschiedene beispielsweise Ausbildungsmöglichkeiten für Dünnschicht-Elektroden; Fig. 10 zeigt einen Schnitt durch eine mehrlagige Flüssigkristallzelle und

F i g. 11 einen Schnitt durch eine gekrümmte Flüssigkristallzelle.

Die in den Fi g. 1 bis 5 dargestellte Flüssigkristallzelle besteht aus zwei an der Innenseite praktisch zur Gänze mit Dünnschicht-Elektroden 11,12 bedeckten Glasplatten 1, 2, zwischen denen eine einlagige Schicht von Körnern 3 aus isolierendem Werkstoff angeordnet ist, durch die der iichte Abstand der Flatten bestimmt ist. Die Körner 3 sind dabei der Deutlichkeit und besseren Darstellung wegen überhöht gezeichnet An ihren

40 Randzonen 4₍ 5, Θ, 7 sind die Glasplatten durch Warmpreßschweißen, worunter die Anwendung von Wärme und Druck zu verstehen ist, hermetisch miteinander verbunden. Dabei sind an zwei Ecken Füllbzw. Entlüfiungsöffnungen 8, 9 ausgespart, indem beispielsweise beim Wafrhpreßschweißcn an der Stelle der herzustellenden Öffnungen 8, 9 Drähte aus einem Werkstoff mit gegenüber dem Glasplatienwerksloff größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienlcni etwa aus Kupfer, eingelegt werden, die sich nach dem Erkalten leicht herausziehen lassen; wodurch die gewünschten Öffnungen 8. 9 entstehen. Durch eine dieser Öffnungen 8 wird nematische kristalline Flüssigkeit 10 oder ein Gemisch mn einer nematische!! kristallinen Flüssigkeil als ilauptkomponenteeingefülll. durch die andere öffnung 9 kann die Luft entweichen. Die Öffnungen 8, 9 sind mittels Epoxydharzen 13, 14 verschlossen, wobei nur sehr kleine Berührungsflächen Hei F.nnxydharzes 13. 14 mit der kristallinen Flüssigkeit 10. zudem an einem »toten Ann«, auftreten. Die Anzahl der öffnungen 8,9 ist selbstverständlich weder auf zwei beschränkt, noch müssen sie in den Ecken einander diagonal gegenüberliegend angeordnet sein, doch hat sich die gezeichnete Ausführung als besonders praktisch erwiesen. Der Verschluß der öffnungen 8, 9 kann auch durch Zuschweißen oder Zuschmelzen erfolgen. Bei Anlegen einer Spannung an die Dünnschicht-Elektroden 11 12 wird die vorher lichtdurchlässige nematische kristalline Flüssigkeil 10 in bekannter Weise opak, wobei der Grad der Abschaltung von der Feldstärke abhängt. Deshalb kommt es so sehr darauf an. den Abstand der Platten 1, 2 exakt über die gesamte Fläche einzuhalten, wozu erfindungsgemäß die Körner 3 dienen. Die Steuerung kann auch durch ein magnetisches Feld erfolgen, in welchem Fall die Dünnschieht-Elektroden 11,12 entbehrbar sind.

Wählt man für die Körner 3 einen durchsichtigen Werkstoff, der zumindest annähernd denselben Brechungsindex aufweist wie die kristalline Flüssigkeit 10. so werden die Körner 3 praktisch unsichtbar, weshalb sie auch in F i g. 2 nicht gezeigt sind.

Um nun die Erfindung deutlich ?u erläutern, wurde m

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vergrößert im Schrägriß dargestellt. Dabei wurde ein Teil der Glasplatte 1 und der Dünnschicht-Elektrode 11 weggebrochen. Der Abstand der Platten 1, 2 beträgt in Wirklichkeit 10° bis ΙΟ^μπι. bei einem verwirklichten Ausführungsbeispiel 20 pm, die Dicke der Dünnschicht-Elektroden 11, 12 liegt in der Größenordnung von 0.5 μπι. Es ist ersichtlich, daß der mittlere Abstand der Körner 3 die Korngröße wesentlich, etwa mindestens zehnfach, übertrifft, wodurch der von den Körnern 3 beanspruchte Raum maximal etwa ein Prozent des der kristallinen Flüssigkeit 10 verbleibenden Raumes ausmacht. Obwohl die Körner 3 also nur wenig Raum einnehmen und auch optisch zum Verschwinden gebracht werden können, bewirken sie eine entschiedene Verbesserung der Festigkeit der Zelle und der über die Fläche gleichmäßigen Distanzierung der Glasplatten 1, 2. Die Dicke der Glasplatten 1, 2 kann dabei gegenüber den bekannten Ausführungen vermindert werden, was die Einsatzmöglichkeit von Flüssigkristallzellen erweitert.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß an die Oberflächenqualität der Glasplatten 1, 2 nicht mehr so hohe Anforderungen gestellt werden müssen, wie bei den bisherigen Ausführungen.

F i g. 4 und 5 zeigen als stark vergrößerter Ausschnitt

aus Fig. 1 zwei Ausführungshiöglichkeiten der Distan-Zierurig tier Glasplatten Ij 2 durch die körner 3. Bei der Ausführung nach Fig.4 erweicht der körtierwerkstoff vor derii Platlenwerksloff. bei der Ausführung nach' Fig.5 erweicht der Platlenwerkstoff vor dem Körner- ΐ werkstoff. Diese beiden AusführUngsmöglichkeiteri sind als Extrema, zwischen denen es fließende Übergänge gibt zu verstehen. Bestehen beispielsweise Gläsplätten if 2 und Körner 3 aus demselben Glas, so ergibt sich ein der Fig.5 ähnliches, wenn auch nicht so stark to ausgeprägtes Eindringen der Körner 3 in die Glasplai ten 1, 2, weil die Temperatur der Körner 3 beim F.rwärmungsvorgang gegenüber den Glasplatten I, 2 zurückbleibt, Letztgenannte Ausführung bietet die besten Festigkeitsresuliate Die Körner 3 können i'» hierbei auf den Dünnschicht-Elektroden 11, 12 auflie gen. wie in Fig.4 und 5 jeweils bei Platte 2 (Dünnschicht-Elektrode 12) gezeigt, wobei sie die bünnschicht-1-.lektrode 12 auch clunis in die Platte hineindrücken können (Fig. 5). Sie können aber auch >n die Dünnschicht-Elektroden 11, 12 durchtrennen, wie jeweils bei Platte I (Dünnschicht-Elektrode ll)gezeigt.

Da die Flüssigkristallzelle aus chemisch und thermisch gut beständigem Werkstoff robust ausgeführt und hermetisch verschlossen ist, eignet sie sich ohne weitere 2^r> Schutzmaßnahmen für kristalline Flüssigkeiten verschiedenster Art. also neben solchen mit dem Anisotropiebereich bei Raumtemperatur auch für solche mit höher und tiefer liegendem Anisotropiebereich.

Wie erwähnt, ist es bei der durch elektrische Felder jo steuerbaren Ausführung einer Flüssigkristallzelle notwendig, die Glasplatten 1,2 in bekannter Weise an ihrer Innenseite mit Dünnschicht-Elektroden 11, 12 zu bedecken. Solche durchsichtigen Dünnschicht-Elektroden 11, 12 stellt man beispielsweise aus Zinn- oder indiumoxid her. reflektierende z. B. aus Aluminium. Bedeckt man die ganze Plattenfläche mit Dünnschicht-Elektroden 11, 12. so erhält man eine elektrisch steuerbare Lichtschranke bzw. einen elektrisch steuerbaren Reflektor einfachster Art. An den Randzonen 4,6 ist jeweils nur eine Dünnschicht-Elektnode 11, 12 nach anRpn apiiihrl u/ia 7 R P i η 1 fr»i- AIa Γ\Γ·ήη«-/*Κ!/ιΙ>* nioL·

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trode 12 an der Randzone 6 zeigt. An den Randzonen 5, 7 sind kleine Dünnschicht-Elektroden 11, 12 aufgebracht.

Durch Ausbildung der Dünnschicht-Elektroden 11,12 in den verschiedensten Konfigurationen ist es bekanntlich möglich, verschiedene Zeichen, beispielsweise Ziffern und Buchstaben, gesteuert darzustellen.

Die F i g. 6 bis 9 zeigen hierfür bekannte Ausführungsbeispiele. Die in F i g. 6 in der Draufsicht dargestellte Glasplatte 15 trägt beispielsweise eine Dünnschicht-Elektroden-Konfiguration 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, wie sie für ein Siebensegment-Zifferanzeigedisplay üblich ist. Die in F i g. 7 dargestellte Glasplatte 23 ist ebenfalls mit einer Dünnschicht-Elektrode 24 bedeckt, die als Gegenelektrode für die in F i g. 6 dargestellte dienen kann.

Die Fig.8 und 9 zeigen weite're Beispiele für praktisch häufig benutzte Dünnschicht-Elektroden-Konfigurationen. Die in F i g. 8 dargestellte Glasplatte 25 weist senkrecht verlaufende Bahnen von Dünnschicht-Elektroden 26a bis 26g, die in P i g. 9 dargestellte Glasplatte 27 waagerecht verlaufende Bahnen von Dünnschicht-Elektroden 28a bis 28g auf. Bildet man aus den mit den Bahnen Von Dünnschicht-Elektroden 26,- 28 bedecklen Glasplatten eine Flüssigkristallzelle gemäß Fig. I und 2, so erhält man den bekannten Raster, wobei jeweils nur derjenige kleine Bereich —' «Punkt« ^ zum Leuchten kommt, dessen Horizontal· Und Veflikälelekfrode 26,28 an Spannung gelegt sind.

Fig. 10 zeigt einen Schnitt durch eine mehrlagige, Und zwar im besonderen eine dreilagige Flüssigkrisiallzelle. Vier Glasplatten 29, 30, 31, 32 sind durch jeweils eine einlagige Schicht von Körnern 3 distanziert und an den Randzonen 31, 34 mittels Glaslotcs 35 miteinander verbunden. Zwecks Einfüllung kristalliner Flüssigkeit in die Zwischenräume sind zweckmäDigerweise ähnlich F ι g. 2 an zwei gegenüberliegenden Ecken pro Schicht 36, 37, 38 zwei Füll- bzw. Entlüftungsöffnungen 8, 9 vorgesehen, wobei man die Öffnungen 8,9 der mittleren Schicht vorteilhaft gegenüber jenen von erster und dritter Schicht diagonal versetzt. Die Öffnungen können durch Freilassen eines Spaltes beim Aufbringen der Lotglasmenge, das zweckmäßig mittels Siebdrucken erfolgt, hergestellt werden. Jede Schicht 36, 37, 38 kristalliner Flüssigkeit ist von den übrigen räumlich völlig getrennt. Ferner ist es möglich, durchsichtige .Dünnschicht-Elektroden voneinander isoliert an Ober- und Unterseite der Glasplatten 30, 31 anzubringen — die Glasplatten 29,32 benötigen nur auf ihrer jeweiligen Innenseite Dünnschicht-Elektroden —. so daß auch bezüglich der elektrischen Steuerung eine völlige Trennung möglich ist. Somit ist ersi:htlich jede Schicht 36, 37, 38 kristalliner Flüssigkeit von den übrigen völlig unabhängig und kann daher auch aus verschiedenen bzw. mit verschiedenen Fremdstoffen, beispielsweise Farbstoffen, dotierten kristallinen Flüssigkeiten bestehen. Die praktische Anwendung einer mehrlagigen Flüssigkristallzelle wird durch die Möglichkeit, zufolge der Erfindung die Glasplatten 29, 30, 31, 32 ohne Einbuße an Robustheit dünn auszubilden, wesentR-h erleichtert, wenn nicht überhaupt erst möglich gemacht.

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schirm weisen die Glasplatten in bekannter Weise ähnlich den Glasplatten 25, 27 in Fig. 8 und 9 Dünnschicht-Elektroden 26, 28 auf. Ein Bildschirm für ein Farbfernsehempfangsgerät ist zweckmäßig ähnlich Fig. 10 aufgebaut, wobei die Dünnschicht-Elektroden ebenfalls ähnlich F i g. 8 und 9 angeordnet sind.

Es ist nunmehr ohne größeren Aufwand möglich, gekrümmte Flüssigkristallzellen herzustellen. F i g. 11 zeigt einen Schnitt durch eine gekrümmte Flüssigkristallzelle. Sie ist zunächst genau so, wie die in den F i g. 1 und 2 dargestellte aufgebaut. Nach oder zugleich mit dem Warmpreßschweißen werden die bereits von den Körnern 3 distanzierten Glasplatten 39,40 in eine Form aus einem Werkstoff, der von Glas nicht benetzt wird, beispielsweise Grafit oder Bornitrid, gelegt, worauf durch Erwärmung in den Transformationsbereich des für die Glasplatten 39, 40 verwendeten Glases sich die Glasplatten 39,40 in der gewünschten Weise verformen, weiche Form nach dem Erkalten beibehalten wird. Erst dann wird die kristalline Flüssigkeit 10 eingefüllt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallzelle, bei dem zwei Platten aus anorganischem ϊ Werkstoff, von denen mindestens eine durchsichtig ist, unter Fixierung ihres Abstandes parallel zueinander angeordnet werden, bei dem der Zwischenraum zwischen den Platten mit einem Flüssigkristall gefüllt wird, und bei dem dieser Zwischenraum in gegenüber dem Außenraum an den Randzonen abgedichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst auf die erste Platte (2,32) Körner (3) einer ausgewählten Kornfraktion mittels Aufsiebens, Aufstreuens oder des Siebdruckverfahrens so ti aufgebracht werden, daß die Körner eine einlagige Schicht bilden, in der der mittlere Abstand der Körner untereinander mindestens zehnmal so groß wie die mittlere Korngröße ist, und daß auf die mit Körnern bedeckte erste Platte (2, 32) die /weite >n Platte (I₁ 31) gelegt wird, worauf die Platten miteinander dich; verbunden werden.

2. Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzen der Kornfraktion der auf die erste > > Platte (2, 32) aufgebrachten Körner (3) bei einer oberen Korngrenze von weniger oder gleich 25 μιτι nicht mehr als 6 μιτι und bei einer oberen Korngrenze von mehr als 25 μπι nicht mehr als 25% der oberen Korngrenze voneinander abweichen. in

3. Verfahren nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß nach Aufeinanderlegen der gewünschten Anzahl von Platten (32, 39, 29) mn dazwischenliegenden 'Kornlagen der gesamte Stapel unter Druckausübung erhiizt. d.'bei an den Rand/o r> nen (4, 5, 6, 7, 33, 34) unter Aussparung von Füll b/w. Entlüftungsöffnungen (8,9) hermetisch verbunden und schließlich zum Erkalten gebracht wird, worauf die kristalline Flüssigkeit (10, 36, 37) eingefüllt und die Füll b/w. Enilüftungsöffnungen (8, 9) hermetisch verschlossen werden.

4 Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorliegen einer mt Vergleich zum Plattenwerkstoff niedrigeren 15-Stunden-Entspannungstemperalur des Körner r. werksioffes der gesamte Stapel auf eine Temperatur erhitzi wird, die großer ist als die I 5-Slunden-Ent spanmingstemperatur des Körnerwerkstoffes, je doch kleiner als die 15-Stunden-F.ntspannungstem perauir des l'lattenwerkstoffes. wobei die Körner (3) in auf den herzustellenden lichten Abstand zusammen gedrückt werden unter Herstellung einer haftenden Flächenbenihrung an den Platten.

5 Verfahren nach einem <lcr Ansprüche I bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (29, 30, 31, ., 32) mindestens über Teile ihrer Rand/onen (33, 34) itiiltels (ilaslotes (35) hermetisch verbunden werden (F ig 10).

6 Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Glaslotmcnge mittels Siebdruckens mi aufgebracht wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichrieti daß bei Vorliegen einer im Vergleich zum PJalterjwerkstoff gleichen oder höheren lS^Stünden^EnispännUflgSternperälUr des fi5 Körnerwerkstoffes der gesamte Stapel auf eine Temperatur erhitzt wird, die die 15-Slünden-EntspännliflgstempefätüT des Piattenwerkstöffes über*

steigt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (1, 2,39,40) über Teile ihrer Berandung bei der Erhitzung stärker aufeinandergedrijckt und miteinander verbunden werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (39,40) bei der Erhitzung gekrümmt werden.