DE2254940A1

DE2254940A1 - Fluessigkristallzelle

Info

Publication number: DE2254940A1
Application number: DE2254940A
Authority: DE
Inventors: Nobuyoshi Ichimura; Shigehiro Nagahara; Yoshiro Suzuki
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1972-03-14
Filing date: 1972-11-10
Publication date: 1973-09-20
Also published as: JPS4894453A; JPS526097B2; FR2175727B1; FR2175727A1; GB1387677A; DE2254940C3; CH557568A; US3995941A; DE2254940B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristallzelle aus zwei planaren Elementen, die parallel in bestimmtem Abstand zueinander angeordnet sind und zwischen sich eine Flüssigkristallzusammensetzung aufweisen, wobei die Kanten der Zelle mit einem Dichtmittel verschlossen sind.

Die bisher bekannten Flüssigkristallzellen, die in verschiedenen Vorrichtungen einschliesdich elektro-optischer Werbeeinrichtungen verwendet wurden, sind auf die Weise hergestellt, dass ein beispielsweise aus Polyesterharz bestehender organischer Abstandshalter zwischen ein planares Element, das mit einem elektrisch leitenden ^:filmbildenden Material überzogen ist, und ein weiteres planares Element derselben Art

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gelegt wird, der durch die beiden planaren Elemente gebildete Zwischenraum mit einer Flüssigkristallzusammensetzung gefüllt wird und die beiden Elemente mittels eines organischen Zementes, beispielsweise einem Klebe- oder Bindungsmittel der Epoxyd-Art, miteinander verbunden werden.

Die bekannten Ausführungsformen einer Flüssigkristallzelle weisen jedoch den Nachteil auf, dass die verwendeten organischen Abstandshalter und organischen Klebmittel ungünstige Wirkungen auf den Flüssigkristall ausüben. Das bedeutet, dass die Lebensdauer des Flüssigkristalls kurz und/oder demgemäss die Zelle thermisch instabil ist.

Da die bekannten Flüssigkristallzellen einen organischen Zement als Dichtmittel aufweisen, ist weiterhin der Nachteil der Feuchtigkeitsinfiltration gegeben. Wenn daher die Zelle über einen längeren Zeitraum hin verwendet wird, vergrössert die aus der Umgebungsatmosphäre eindringende Feuchtigkeit den Wassergehalt der Flüssigkristallzelle, was zur Folge hat, dass Blasen gebildet werden und sich der Kristall verschlechtert.

Die bisher vorgeschlagenen Flüssigkristallzellen weisen daher eine unzureichende Qualität hinsichtlich des Dichtmaterials auf. Es sind bisher versuchsweise verschiedene Dichtmittel verwendet worden, jedoch lassen diese hinsichtlich ihrer praktischen Anwendung noch sehr viel zu wünschen übrig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine Flüssigkristallzelle der eingangs genannten Art zu sehr fen, die thermisch und chemisch stabil sowie hermetisch abgedichtet ist und bei der die beiden planaren Elemente gleichmässig voneinander ent

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fernt sind, so dass der dazwischen abgedichtet eingeschlossene Flüssigkristall eine gleichförmige Dicke aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass das Dichtmittel aus niedrig schmelzendem Glas besteht.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Dichtmittel eine Mischung aus 90 - 40 Gew. % kristallisierbarem niedrig schmelzendem Glas und 10-80 Gew. % unkristallisierbarem niedrig schmelzendem Glas.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann als Dichtmittel ein niedrig schmelzendes Glas verwendet werden, das bestimmte anorganische Teile als Zusätze aufweist.

Weitere Merlcmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüehen.

Gemäss der Erfindung wird ein niedrig schmelzendes Glas, -das bei einer Temperatur unterhalb der Deformationstemperatur des planaren Basiselementes schmelzbar ist, fein gemahlen, und die sich ergebenden Glasteilchen werden mit einem organischen Hilfsmittel bzw. einem Träger zur Herstellung einer Paste vermischt. Unter Verwendung dieser Paste und eines Siebes^ das aus rostfreiem Stahl oder einem anderen Material besteht und ein bestimmtes gewünschtes Muster trägt, ergibt sich ein Abdruck dieses Musters auf einem planaren Element oder auf einer Platte, die beispielsweise aus Glas besteht. Über dieses derart bedruckte planar e Element wird ein weiteres planar es Element gelegt und die sich ergebende Anordnung zusammengedrückt, d.h. zusammengebacken, getrocknet o. dgl. Das erfindungsgemäss zu verwendende niedrig schmelzende Glas ist ein kristallisierbares oder unkristalUsierbares Glas mit niedrigem Schmelzpunkt. Bei einigen Anwendungsgebieten wird ein niedrig schmelzendes Glas der PbO - B₃O₃ - Reihe oder der

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SiO_n - Reihe verwendet. Was das PbO - B„O„ niedrig schmelzende Glas anbetrifft, eo wird im allgemeinen ein Glas aus der PbO - B„O_ - ZnO Reihe verwendet, obwohl Glas aus den PbO - B₃O₃ - SiO₂, PbO - B₃O₃ Bi₃O₃, PbO - B₃O₃ - TiO₂, PbO - B₂O₃ - Al₂O₃ oder PbO - B₂O₃ V_O_K - Reihen ebenfalls vorteilhaft.ist.

Bei der Ausübung des Siebdruckes wird die oben erwähnte Paste auf eine Schablone gelegt, die ein Sieb aus rostfreiem Stahl, Polyesterfasern oder einem anderen Material ist und ein vorbestimmtes Muster trägt, worauf eine Rollenquetsche über die Fläche der Schablone bewegt wird. Hierdurch tritt die Paste durch die im Muster angeordneten Öffnungen des Siebes und lagert sich auf der Oberfläche des planaren Elementes ab. Nach dem Druckvorgang wird das planare Element erhitzt, um die Paste zu trocknen.

Darauf wird ein weiteres planares Element auf das obengenannte Element gelegt, so dass die überzogene Oberfläche des letztgenannten Elementes dem erstgenannten planaren Element gegenüberliegt, worauf schliesslich beide zu einem einzigen Stück verbunden werden.

Aufgrund der erfindungsgemässen Herstellung der Flüssigkristallzelle ist es möglich, die Filmdicke leicht dadurch zu steuern, dass die Maechengrösse des Siebes, die Zähigkeit der Paste und die Zusammensetzung sowie Zähigkeit des niedrig schmelzenden Glases entsprechend ausgewählt werden. Darüber hinaus ergibt sich durch das vorgesehene Siebdrucken auf leichte Weise der gewünschte gemusterte Abdruck. Gleichzeitig sind getrennte Abstandshalter entbehrlich, da das auf die beschriebene Weise aufgebrachte niedrig schmelzende Glas nicht nur als Dichtmittel, sondern auch'als Abstandshalter wirkt bzw, dient.

Bei der Herstellung der erfindungsgemässen Flüssigkristallzelle kann

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für das oben beschriebene niedrig schmelzende Glas entweder allein ein kristallisierbares niedrig schmelzendes Glas oder aber allein ein unkristallisierbares niedrig schmelzendes Glas verwendet werden.. Bei der Massenherstellung von Flüssigkristallzellen, deren planare Elemente jeweils einen gleichförmigen Abstand voneinander aufweisen, ist es 'jedoch wünschenswert, eine Mischung aus den beiden Arten von niedrig schmelzendem Glas zu verwenden.

Wenn daher eine Mischung aus kristallisierbarem und unkristallisier^ barem niedrig schmelzendem Glas verwendet wird, dient das kristallisierbare niedrig schmelzende Glas als Abstandshalter, während das unkristallisierbare niedrig schmelzende Glas eine hermetische Abdichtung schafft, wodurch sich eine- Zelle zur Verwendung als Flüssigkristallzelle eignet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das kristallisierbare niedrig schmelzende Glas ein solches Glas, das bei den beim Abdichtungsvorgang anzuwendenden Erhitzungsbedingungen (Temperatur und Zeit) kristallisiert. Üblicherweise wird ein Glas verwendet, das aus 70 - 80 Gew. % PbO, 8 - 11 Gew. % B_OO_Q, 10 - 17 Gew. % ZnO, 1-4 Gew. % SiO₀ und 0-2 Gew. % SnO₉ zusammengesetzt ist. Dieses niedrig schmelzende Glas kristallisiert, wenn es für eine bestimmte Zeit, die sich in der

Grössenor hitzt wird.

Grössenordnung von 1/2 - 2 Stunden bewegen kann, auf 400 - 550 C er-

Das unkristallisierbare niedrig schmelzende Glas, das in Mischung mit dem oben beschriebenen kristallisierbaren niedrig schmelzenden Glas zu verwenden ist, ist solch ein niedrig schmelzendes Glas, das unter den bei der Herstellung der erfindungsgemässen Zelle anzuwendenden Temperatur- und Zeitbedingungen nicht kristallisiert. Üblicherweise wird hierbei ein Glas verwendet, das aus 70-80 Gew. % PbO, 9 - 20

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Gew. % B₃O₃, 0-10 Gew, % ZnO, 1-8 Gew. % SiO₃, 0 - 3 Gew. % SnO₃ und 0-5 Gew. % Al₀O- zusammengesetzt ist,

Ci O

Gemischtes niedrig schmelzendes Glas, das aus 90 - 40 Gew. % des oben beschriebenen kristallisierbaren niedrig schmelzenden Glases und aus 10 - 60 Gew. % des oben beschriebenen unkristallisierbaren niedrig schmelzenden Glases zusammengesetzt ist, wird zerkleinert, und die sich ergebenden Glasteilchen werden mit einem organischen Träger bzw. Hilfsmittel zur Herstellung einer Paste vermischt. Diese Paste wird, beispielsweise durch Siebdrucken, auf den Randbereich eines planaren Elementes aufgetragen. Dana wird auf dieses planare Element, das mit dem oben genannten niedrig schmelzenden Glas überzogen ist, ein weiteres planeres Element gelegt, worauf die gesamte Anordnung für etwa 1/2 - 2 Stunden bei einer Temperatur von 400 - 550 C geglüht, d.h. getrocknet und zusammengebacken wird. Die oben erwähnten Verfahren führen zu einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Flüssigkristallzelle.

Der Anteil an unkristallisierbarem niedrig schmelzendem Glas, der dem kristallisierbaren niedrig schmelzenden Glas hinzuzumischen ist, liegt wünschenswerterweise bei 10-60 Gew. %, wobei eine Grössenordnung von 20 - 40 Gew. % noch bessere Ergebnisse ergibt. Falls der Anteil der Komponente an unkristallisierbarem niedrig schmelzendem Glas kleiner als 10 Gew. % ist, entwickelt das niedrig schmelzende Glas Eigenschaften, die weitgehend mit den Eigenschaften von kristallisierbarem niedrig schmelzendem Glas verglichen werden können, wobei das unkristallisierbare Glas dazu neigt, im Verlauf des Abdichtungsprozesses auszukristallisieren und auszuhärten, bevor die Zähigkeit auf ein ausreichendes Ausmass absinkt, d. h. bevor das Glas ausreichend verflüssigt wird, um die vorbestimmte Dicke zu erreichen. Hierdurch wird es schwierig, eine Abdichtung zu erzielen und gleichzeitig in der Flüssigkristallzelle

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die gewünschte Grosse des Plattenab Standes genau einzuhalten.

Weiterhin neigt die kristallisierbare niedrig schmelzende Glaskomponente dazu, zu sintern und sich zu kleinen Kügelclien zu verfestigen, ohne dass es genügend verflüssigt worden ist, wodurch es ebenfalls nicht gelingt, eine hermetische -Abdichtung zu schaffen. Wenn demgegenüber der Anteil der unkristallisierbaren niedrig schmelzenden Glaskomponente mehr als 60 Gew. % bet ragt, wird die Abdichtungstemperatur notwendigerweise erhöht, so dass der elektrisch leitende Film auf dem planaren Element manchmal beeinträchtigt oder der Ausdehnungskoeffizient des niedrig,schmelzenden Glases grosser als derjenige des planaren Elementes wird, wodurch sich Risse ergeben oder die verbleibende Restspannung vergrössert wird. Wenn die Brenntemperatur allein gesteigert wird, wird die Dünnflüssigkeit des niedrig schmelzenden Glases vergrössert, weswegen es aufgrund dieser geringen Zähigkeit schwierig ist, die erforderliche Dicke beizubehalten, so dass das Glas zu einem ungeeigneten Abstandshalter wird. Darüber hinaus bewirkt in diesem Fall eine Änderung der Brenntemperatur auch eine charakteristische Zähigkeitsänderung, so dass es dann immer häufiger unmöglich ist, einen wiederholbaren Abstand zwischen den Platten der Flüssigkristallzelle zu schaffen.

Demgegenüber werden bei Verwendung von niedrig schmelzendem Glas, das aus einer Mischung aus 10 - 60 Gew. % unkristallisierbarem Glas und dem entsprechenden Restbetrag an kristallisierbarem Glas besteht, die vorerwähnten Nachteile vermieden, und es ist eine ausgezeichnete Flüssigkristallzelle erhältlich. Es dient daher das kristallisierbare niedrig schmelzende Glas als Abstandshalter, während das unkristallisierbare niedrig schmelzende Glas die vom kristallisierbaren Glas belassenen Zwischenräume ausfüllt und eine hermetische Abdichtung schafft, w"as bedeutet, dass das Glas die doppelte Funktion eines Abstandshalters

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-³ ■ 225A94O

und eines Abdehtmittels erfüllt.

Damit das niedrig schmelzende Glas die Funktion eines Abstandshalter« · Dichtmittels erfüllen kann, liegt der Teilchendurchmesser des Glases in Abhängigkeit des gewünschten Zellenabstandes vorzugsweise in der Grössenordnung von 1 - 3/1. Durch die entsprechende Auswahl eines Teilchendurchmessers von 1 - 3^u lässt sich daher leicht ein Zellenabstand von 10 - 20^i erreichen, was den wünschenswerten Abstand bei Flüssigkristallzellen darstellt, insbesondere bei solchen, die bei Werbe- und Schaustellungsstücken verwendet werden. Gleichzeitig ist leicht ein gleichmässiger Überzug auf der Oberfläche eines planaren Elementes, beispielsweise mittels Siebdrucken, erhältlich..

Wenn es erforderlich ist, den Abstand der planaren Elemente zueinander zu steuern, so ist es weiterhin bei der erfindungsgemäesen Flüssigkristallzelle wünschenswert, dem niedrig schmelzenden Glas anorganische Teile zuzusetzen, insbesondere dann, wenn ein relativ grosser Abstand zwischen den planaren Elementen erforderlich ist. Es kann daher durch Zugabe von anorganischen Teilen mit einem bestimmten Durchmesser oder einer bestimmten Dicke, die vom gewünschten Zellenabstand abhängt, zum niedrig schmelzenden Glas der Zellenabstand leicht gesteuert werden, wobei darüber hinaus die Herstellung von Zellen in grossindustriellem Umfang erleichtert wird, da Abstandshalter und Dichtmittel einstückig gebildet sind.

Die dem niedrig schmelzenden Glas erfindungsgemäse hinzuzufügenden anorganischen Zusätze bestehen unter anderem aus Feststoffteilchen, wie Glasperlen aus Natriumhydroxid-Kalzium oxid-Silikat oder anderem Glas, Keramikperlen, wie solche aus Aluminium, Metallkügelchen usw.; Glasfasern, Metallfasern, Haarkristallen und anderen fasrigen Materialien sowie aus keramischen Bruchstücken. Aus diesen Materialien

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wird ein geeignetes ausgewählt, um den gewünschten Zellenabstand zu erhalten, jedoch werden im Hinblick auf ein leicht durchzuführendes Verfahren oder Herstellung insbesondere teilchenförmige Zusätze bevorzugt. Besonders vorteilhaft zur Herstellung der erfindungsgemässen Flüssigkristallzelle ist die Verwendung von teilchenförmigen Zusätzen in Form von Glasperlen, deren Durchmesser 5 - 50/l· beträgt.

An Materialien, die zur Herstellung der planaren Elemente der erfindungsgemässen Flüssigkristallzelle zur Anwendung gelangen, seien lediglich beispielshalber solche anorganischen Materialien wie Glas, Keramik und verschiedene Metalle erwähnt. Üblicherweise ist das vordere planare Element aus einem transparenten Material, beispielsweise Glas, hergestellt, während das hintere planare Element aus einem transparenten oder reflektierenden Material gefertigt ist.

Wenn die Zelle mit einem nematischen Flüssigkristall gefüllt ist, sind ihre planaren Elemente üblicherweise aus einem der oben erwähnten Materialien gefertigt, auf die ein transparenter, elektrisch leitender Film, beispielsweise ein Film aus Zinnoxid und/oder Indiumoxid, mittels einer Vakuumauftragstechnik abgelagert worden ist. Als rückwärtiges planares Element kann ausserdem ein Element verwendet werden, das einen reflektierenden, elektrisch leitenden Film, beispielsweise einen aus Aluminium gefertigten Film, trägt.

Der elektrisch leitende Film auf dem planaren Element ist'beispielsweise ein solcher, der über die gesamte Oberfläche des planaren Substrates aufgetragen worden ist, ein solcher, der in einem gewünschten Muster, beispielsweise in Form von Ziffern oder Bildern, aufgetragen worden ist, oder ein solcher, der in Form einer X-Y-Matrix vorliegt, die sich zur Darstellung von Buchstaben, Ziffern, Bildelementen usw. eignet.

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Die Erfindung wird im folgenden in Form bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:

Fig. 1 schematisch im Schnitt die Flüssigkristallzelle;

Fig. 2 perspektivisch die Flüssigkristallzelle vor dem Zusammenbau;

Fig. 3 perspektivisch eine abgewandelte Ausführungsform der Flüssigkristallzelle vor dem Zusammenbau und

Fig. 4 im Schnitt die fertige Flüssigkristallzelle gemäss Fig. 3.

Die in Fig. 1 dargestellte Flüssigkristallzelle weist eine transparente Glasplatte 1 auf, auf die ein transparenter, elektrisch leitender Film 2 aufgetragen ist. Weiterhin ist eine transparente Glasplatte 3 vorgesehen, auf die ein transparenter, elektrisch leitender Film 4 aufgetragen ist. Die Flüssigkristallzelle weist weiterhin zwischen den beiden Glasplatten 1, 3 ein niedrig schmelzendes Glas 5 auf, das sowohl als Abstandshalter als auch als Abdichtung dient. In den durch die beiden Glasplatten 1, 3 und durch das Dichtmittel 5 gebildeten Raum ist ein Flüssigkristall 7 eingefüllt. Hierzu sind zwei Öffnungen 8, 9 vorgesehen, wobei die Öffnung 8 zum Einfüllen des Flüssigkristalls 7 und die Öffnung 9 zur Gasentlüftung dient. Nach Beendigung des Einfüllvorgangs werden die Öffnungen 8, 9 mit einem entsprechenden Dichtmittel verschlossen.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist bei der beschriebenen Ausführungsform das niedrig schmelzende Glas 5 durch Siebdrucken ausschliesslich auf den Randbereich der Glasplatte 1 abgelagert worden, worauf sodann zum Zusammenbau der Zelle die andere Glasplatte 3 auf die bedruckte Fläche der Glasplatte 1 aufgesetzt wird. Danach wird die sich ergebende Anordnung durch Brennen, Glühen o. dgl. zu einem einzigen Stück verbunden.

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Bei der aus Fig. 3 ersichtlichen, kurz vor dem Zusammenbau dargestellten abgewandelten Ausführungsform ist ein niedrig schmelzendes Glas 5, das Teilchenzusätze 6 aufweist, auf dem Randbereich der transparenten Glasplatte 1 abgelagert, die einen transparenten, elektrisch leitenden Film 2 trägt. Darauf wird eine weitere transparente Glasplatte 3, die der Glasplatte 1 entspricht und ebenfalls einen transparenten, elektrisch leitenden Film 4 trägt, auf die Glasplatte 1 aufgesetzt, worauf die gesamte Anordnung durch Hitze zusammengebacken wird.

Aus Fig. 4 ist sodann der Querschnitt einer solchen fertigen.Flüssigkristallzelle ersichtlich. Hierbei ist ebenfalls eine Öffnung 8 zum Einfüllen einer Flüssigkristallzusammensetzung 7 sowie eine öffnung 9 zur Entlüftung vorgesehen, wobei diese Öffnungen 8, 9 üblicherweise auf der Rückseite oder Querseite der Flüssigkristallzelle angeordnet sind.

Da die Flüssigkristallzelle, wie schon erwähnt, derart gestaltet ist, dass das Glas, welches ein anorganisches Material darstellt, sowohl als Dichtmittel als auch als Abstandshalter verwendet wird,, ist die Flüssigkristallzelle sowohl chemisch als auch thermisch stabil, wodurch es möglich ist, dass der abgedichtet hierin eingeschlossene Flüssigkristall dauerhaft funktioniert.

Da weiterhin der Abstandshalter der beschriebenen Flüssigkristallzelle aus einer aufgeschmolzenen Schicht aus niedrig schmelzendem Glas besteht, ist er frei von jeglicher Beschädigung oder Verwitterung, ein Nachteil, der sich ansonsten häufig bei konventionellen organischen Abstandshaltern ergibt. Darüber hinaus ist eine vollständig hermetische Abdichtung gewährleistet. Auf diese Weise wird durch die Erfindung die Herstellung aus se r ordentlich zuverlässiger Flüssigkristallzellen ermöglicht. · . -

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Durch die Verwendung von niedrig schmelzendem Glas, das aus einer Mischung von kristallisi-erbarem niedrig schmelzendem Glas und unkristallisierbarem niedrig schmelzendem Glas besteht, oder durch die Verwendung von niedrig schmelzendem Glas, das bestimmte anorganische Zusätze aufweist, ist es weiterhin sehr leicht möglich, den Zellenabstand zu steuern, der einer der wichtigsten zu berücksichtigenden Punkte bei der Herstellung von Flüssigkristallzellen ist. Es ist hierdurch auf einfache Weise die Massenproduktion von Flüssigkristallzellen möglich, deren planare Elemente einen gleichförmigen Abstand voneinander aufweisen.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

Niedrig schmelzendes Glas Nr. 1 (Tabelle 1) wird auf einen mittleren Teilchendurchmesser von 1, 5 al zerkleinert. Die sich ergebenden Glasteilchen werden mit n-Butylcarbitolazetat als Trägermittel vermischt, um eine Paste mit einer Zähigkeit von 30. 000 Cp herzustellen. Darauf wird eine Glasplatte in den Abmessungen 50 χ 50 χ 1, 6 mm siebbedruckt, und zwar unter Verwendung der oben genannten Paste, eines rostfreien Stahlsiebes (325 Maschen), das ein vorbestimmtes Muster trägt, und unter Verwendung eines Rollenquetschers aus flexiblem Polyurethan. Auf die derart siebbedruckte Glasplatte wird eine weitere Glasplatte aus dem gleichen Material gesetzt, worauf die gesamte Anordnung zur Herstellung einer Zelle gemäss folgendem Schema gebrannt wird:

Heiz-Kühl-Zyklus Haltezeit

1) von Raumtemperatur auf 300°C 300°C; 30 min

(5°C/min)

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2) von 300°C auf 520°C

(5°C/min)

3) von 520 C auf Raumtemperatur

520°C; 30 min

(5°C/min)

Der sich ergebende Zellenabstand beträgt 12/1, und.der bedruckte Bereich der Zelle bleibt transparent. Die für den Flüssigkristall vorgesehenen Öffnungen werden geschlossen, und die Zelle wird sodann, um die Güte ihrer Abdichtung zu prüfen, in Silikon/bei 200 C eingetaucht. Es zeigt sich, dass keine Blasen gebildet werden, was die entsprechende Abdichtung bestätigt. . .

	PbO	Tabelle 1	SiO₉	A1_OO„ ZnO	11	Au sdehnungs- Koeffizient (50 - 25O⁰C)	Erweichungs temperatur
Glas Nr.	72	Zusammensetzung (%)	3	2 16		85 χ 10"⁷/C	435°C
1	75	^B2°3	3	10		84	440°C
2	76	17	3	90	380°C
3	Beispiel 2	12
		10

Niedrig schmelzendes Glas Nr. 2 (Tabelle 1) wird auf einen mittleren Teilchendurchmesser von 1, 6yu zerkleinert, und die sich ergebenden Glasteilchen werden zur Herstellung einer Paste mit n-Butyl-Cellosolve-Azetat als Trägermittel vermischt. Unter Verwendung dieser Paste sowie eines rostfreien Stahlsiebes von 350 Maschen wird eine Glasplatte in den Abmessungen 50 χ 50 χ 1, 6 mm siebbedruckt, und zwar an ihren

2 vier Ecken sowie in Bereichen von jeweils 5 mm . Die bedruckte Platte wird nach dem gleichen Temperaturschema, wie in Beispiel 1 aufgeführt,

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gebrannt. Die Dicke der derart abgelagerten Glasschicht beträgt 8yu. Auf diese bedruckte Platte wird eine weitere Glasplatte derselben Art aufgesetzt, und die um die gesamte Anordnung verlaufenden Kanten werden mit einer Paste, deren Zähigkeit 10. 000 Poise beträgt, abgedichtet. Diese Paste ergibt sich dadurch, dass niedrig schmelzendes Glas Nr. 3 (Tabelle 1) auf einen mittleren Teilchendurchmesser von 1, 6yu zerkleinert und mit Amylazetat als Trägermittel vermischt wird. Die gesamte Anordnung wird sodann bei folgenden Bedingungen gebrannt.

Heiz-Kühl-Zyklus Halte zeit

1) von Raumtemperatur auf 200 C

(3°C/min)

2) von 200°C auf 430°C 430°C; 1 h

(7, 5°C/min)

Der Erweichungspunkt von niedrig schmelzendem Glas Nr. 2 (Tabelle 1) liegt bei 440 C, was bedeutet, dass die Brenntemperatur von 430 C unter diesem Erweichungspunkt liegt. Es bleibt daher der Abstand zwischen den Platten auf einem Wert von 8 ju.

Beispiel 3

Niedrig schmelzendes Glas Nr. 3 (Tabelle 1) wird auf einen mittleren Teilchendurchmesser von 1, 4 ju zerkleinert und zur Herstellung einer Paste, die eine Zähigkeit von 30, 000 Cp aufweist, mit n-Butylcarbitolazetat vermischt. Unter Verwendung dieser Paste sowie eines rostfreien Stahlsiebes von 30 Maschen wird eine Glasplatte in den Abmessungen 50 χ 50 χ 1, 6 mm um ihre Ecken (in einer Breite von 4 mm) siebbedruck* Auf die derart bedruckte Platte wird eine weitere Platte aus dem gleichen Material aufgesetzt, worauf sodann die gesamte Anordnung bei

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den in Beispiel 2 für niedrig schmelzendes Glas Nr. 3 angegebenen Brenribedingungen gebrannt wird.

Beispiel 4

Jede der in Tabelle 2 aufgeführten niedrig schmelzenden Glaszusammensetzungen wird zur Herstellung einer Paste mit n-Butylcarbitolazetat
vermischt. Unter Verwendung dieser Paste sowie eines rostfreien Stahlsiebes von 300 Maschen wird eine Glasplatte in den Abmessungen 40 χ 40 x 3 mm, die einen elektrisch leitenden Oberflächenfilm trägt, längs ihres Randbereiches siebbedruckt. Auf die derart bedruckte Platte wird eine
weitere Glasplatte der gleichen Art gelegt, die ebenfalls einen elektrisch -leitenden Film ähnlich dem Film auf der zuerst erwähnten Platte trägt.
Die gesamte Anordnung wird sodann gemäss folgendem Schema gebrannt:'

Erhitzung auf 400 - 500°C mit einer Geschwindigkeit von 3 C/min-10°C/min '

Haltezeit bei 400 - 500°C: 30 min -2 h Danach wird jede Probe abgekühlt.

Tabelle 2 Probei

Zusammensetzung · (Gew. %)	Nr. 1 .	Nr. 2	Nr. 3	Nr. 4
PbO	• 77	71	79	72
^B2°3	9	9	10	18
ZnO	12	16	4	5
SiO2	2	2	3	3
SnO₂		2	2	2
^A12°3			2

Kristallißationsfähigkeit Kristallisierbar Unkristallisierbar

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Zum Abschätzen des Abdichtzustandes entlang der Kanten, des Zellenabstandes und der Ausbeute werden zehn Zellen von jeder Probe hergestellt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgeführt.

Beispiel 5

Niedrig schmelzendes Glas, das aus 80% PbO, 10% B₀O₀, 4% ZnO,

Ci O

2% SiO₀, 2% SnO₀ und 2% Al O_ zusammengesetzt ist, wird auf einen

Ct Cl L* O

mittleren Teilchendurchmesser von 1, 5 η zerkleinert, und die sich ergebenden Glasteilchen werden zur Herstellung einer Paste, deren Zähigkeit 30,000 Poise beträgt, mit n-Butylcarbitolazetat als Trägermittel vermischt. Aus im Handel befindlichen Erzeugnissen werden kugelförmige Glasperlen (20 ja - 2 ja ; Erweichungspunkt 690 C) ausgewählt und im Verhältnis von 50 Perlen/g niedrig schmelzendes Glas in die oben genannte Paste eingebracht. Diese Paste wird auf den Randbereich einer Glasplatte mit den Abmessungen 100 χ 100 χ 8 mm aufgetragen. Auf die derart behandelte Glasplatte wird eine weitere Glasplatte der gleichen Art und Grosse aufgelegt. Die gesamte Anordnung wird 30 Minuten lang bei 150 C getrocknet, wonach die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 5 C/min auf 430 C angehoben wird, während die gesamte Anordnung mittels eines rostfreien Stahlblockes von 1 kg Gewicht unter Druck gesetzt wird. Danach wird die Anordnung eine Stunde lang bei dem gleichen Druck und unter den gleichen Temperaturbedingungen, d.h. bei 430 C, gehalten. Danach wird die Zelle im elektrischen Ofen abgekühlt und der Abstand der erzeugten Flüssigkristallzelle gemessen. Der Zellenabstand beträgt 19 u. Die in einer der Glasplatten zum Einfüllen der Flüssigkristallzusammensetzung vorgesehenen Öffnungen werden verschlossen, und die Gasdichte des Zwischenraums zwischen den Platten wird mittels eines Helium-Gasleckdetektors überprüft. Es zeigt sich, dass die Leckmenge einen Betrag von weniger als 10 atm., cc/sec. aufweist, was bedeutet, dass das gemäss diesem Ausführungsbeispiel hergestellte Erzeugnis eine aus serordentlich vorteilhafte Flüssigkristallzelle darstellt.

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	¹	I	niedrigschmel zendes Glas	1	2	3	¹ 1 i ⁴	Tabelle 3	Nr. Nr.	6	Nr. Nr.	7	um ge schmolzen	-	8	9	10	50 50
		mittlerer Teilchen durchmesser ^u)	Nr. 1	Nr. 2	I ;νγ. 3 I 1	i. ' I Nr. 3 J [		Nr Nr	l;70% 3;30%		l;70% 3;30%			2;80% 4;20%	Nr. 2;60% Nr. 4;40%	Quarzglas: Nr. 4:	2.1 2.3
		Q Bienntemp. ( C) Haltezeit (h) mittlerer Zellen- abstand ba)	1.9	2.3	I : 1.7 1 ! !	1.7 i	5		1;1.9 S;1.7		1.8	•	Nr. Nr.	2;2. 3 4;2, 3	Nr. 2;2. 3 Nr. 4;2. 3	Quarzglas: Nr. 4:
	Ab stands ab - weichung ^u) Anzahl der Zellen mit verzogenen. Kanten	460 1 16	520 1 21	^! 460 i 1 I 12 I	440 1 15	Nr. 4		460 1 15		460 1 14		Nr. Nr.	520 1 20	520 1 19	520 • 1 22
	Anzahl der gasundich ten Zellen (Helium- Gasdetektor)	3 0	3 0	6	⁴ 1	2.3		3· 0		4 1			2 0	4 0	4. 2
co 00 CJ OO	Ausbeute an verwend baren Zellen (%). .	4 :	5	0	3	520 1 16		0		2			1	0	1
O 00		60 i I	50 '	40 ¹	60	7 -4		100		70		90	100	70
			1
60

Claims

Patentansprüche

/l ./Flüssigkristallzelle aus zwei planaren Elementen, die parallel in Abstand zueinander angeordnet sind und zwischen sich eine FltissigkriStallzusammensetzung aufweisen, wobei die Kanten der Zelle mit einem Dichtmittel verschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmittel (5) aus niedrig schmelzendem Glas besteht.
2. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmittel (5) eine Mischung aus 90 - 40 Gew. % kristallisierbarem niedrig schmelzendem Glas und 10-60 Gew. % unkristallisierbarem niedrig schmelzendem Glas ist.
3. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmittel (5) eine Mischung aus 80 - 60 Gew. % kristallisierbarem niedrig schmelzendem Glas und 20 - 40 Gew. % unkristallisierbarem niedrig schmelzendem Glas ist.
4. Flüssigkristallzelle nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das niedrig schmelzende Glas (5) anorganische Teile (6) als Zusätze enthält.
5. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmittel (5) unkristallisierbares niedrig schmelzendes Glas ist und als Zusätze (6) eine Vielzahl von Glasperlen aufweist, deren Durchmesser jeweils 5 - 50ai beträgt.
6. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das kristallisierbare niedrig schmelzende Glas aus 70 - 80 Gew. % PbO, 8-11 Gew. % B₃O₃, 10-17 Gew. % ZnO, 1 - 4 Gew. % SiO₃ und 0-2 Gew. % SnO „ zusammengesetzt ist.

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7. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das unkristallisierbare niedrig schmelzende Glas aus 70 - 80 Gew. % PbO, 9 - 20 Gew. % B₀O₀, 0-10 Gew. % ZnO, 1-8 Gew. % SiO₀, 0-3 Gew. % SnO₀ und 0-5 Gew. % Al₀O₀ zusammengesetzt ist.
8. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass' das kristallisierbare niedrig schmelzende Glas aus 70 - 80 Gew]. % PbO,

8-11 Gew. % B₂°3^{J 1}^ " ^{17 Gew}* ^^{0 ZnO}' ¹ " ^{4 Gew}* ^^{0 SiO}2 ^und ° " ² Gew. % SnO₉ zusammengesetzt ist, während das unkristallisierbare niedrig schmelzende Glas aus 70 - 80 Gew. % PbO, 9-20 Gew. % B₀Og, 0-10 Gew. % ZnO, 1-8 Gew. % SiO₀, 0-3 Gew. % SnO₀ und 0-5 Gew. % Al₀O₀ zusammengesetzt ist. ■

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