DE2333206A1 - Fluessigkristallzelle - Google Patents
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Description
- Wöngmfcf
2,Ro«mteIT
T.U 2103989
29. Juni 1973 B 1261
ELECTROVAC Fabrikation elektrotechnischer Spezialartikel
Gesellschaft m.b.H., A-1194 Wien,Rampengasse 5 (Österreich)
Flüssigkristallzelle
Die Erfindung betrifft .eine Flüssigkristallzölle,
bei der die kristalline Flüssigkeit zwischen Platten aus anorganischem Werkstoff, insbesondere Glas, eingebettet
ist, die mit durchsichtigen bzw. reflektierenden Dünnschicht-Elektroden bedeckt und an ihren Randzonen insbesondere mittels eines Lotglasrandes hermetisch miteinander
verbunden sind.
Zur Steuerung der in Flüssigkristallzellen befindlichen
kristallinen Flüssigkeit dienen im allgemeinen Dünnschicht-Elektroden, die an den beiden gegenüberliegenden
Flächen der die kristalline Flüssigkeit begrenzenden Platten angeordnet sind. Da es für die praktische Anwendung
erforderlich ist, verhältnismäßig dünne Schichten der kristallinen Flüssigkeit zu bilden, deren Dicke in der
O 2
Größenordnung von 10 bis 10 /um liegt, bereitet der Anschluß
der Dünnschicht-Elektroden an den die Flüssigkristallzelle
steuernden äußeren Stromkreis Schwierigkeiten, zumal stets ein hermetischer Verschluß des die kristalline Flüssigkeit
enthaltenden Raumes gewährleistet sein sollte. Wei-
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tere Schwierigkeiten kommen hinzu, wenn je eine oder mehrere
.an den beiden gegenüberliegenden Flächen der die kristalline
Flüssigkeit begrenzenden Platten angeordnete Elektroden elektrisch miteinander verbunden, d.h. durchkontaktiert sein
sollen. Für letzteres ist es bekannt geworden, in den zwischen den Elektroden befindlichen, von der kristallinen
Flüssigkeit erfüllten Raum leitende Kügelchen einzubringen, die den Kontakt zwischen den Elektroden herbeiführten.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Flüssigkristallzelle zu schaffen, bei der nicht nur eine einwandfreie
und robuste Verbindung zwischen den Elektroden und dem sie steuernden Stromkreis gewährleistet ist, sondern auch
ein einwandfreier hermetischer Verschluß, mit dem weiteren Ziel, auch die Probleme der Durchkontaktierung zu lösen.
Erfindungsgemäß weisen die Dünnschicht-Elektroden Anschlußfahnen auf, die an den Stirnflächen nach außen
geführt sind, wobei sie an den Austrittsstellen mit einer, die Stirnfläche der Zelle zumindest teilweise bedeckenden
eingebrannten, aufgedampften oder durch Kathodenzerstäubung aufgebrachten Metallisierung verbunden sind.
Zwischen der Elektrode und der Metallisierung besteht eine einwandfrei leitende Verbindung, wobei die
Metallisierung nicht nur die Elektrode vor mechanischen Einflüssen schützt, sondern auch eine einwandfreie Verbindung
mit einem äußeren Stromkreis ermöglicht.
Vorteilhafterweise ist zur Kontaktierung der Anschlußfahne auf die Metallisierung Lot aufgebracht bzw.
ein Metallplättchen aufgelötet.
Zweckmäßigerweise weist die Metallisierung eine gut lötfähige Schicht aus Kupfer, Silber, Zinn od.dgl. auf,
die zur einwandfreien Haftung auf der Stirnfläche der Zelle mit einer diese Haftung gewährleistenden Schicht, insbesondere
Chrom, unterlegt ist.
Vorteilhafterweise ist an der Außenfläche der
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_ 3 —
gut lötfähigen Schicht zur Vermeidung einer Oxydation eine die Lötfähigkeit erhaltende Schicht, insbesondere
aus Gold, vorgesehen.
Nach eineyr Weiterbildung der Erfindung sind
zur Durehkontaktierung mindestens zweier, an den einander gegenüberliegenden !flächen zweier den die kristalline
Flüssigkeit aufnehmenden Raum begrenzender Platten angeordneter Elektroden die Anschlußfahnen derselben an der
gleichen Stelle der Stirnfläche der Zelle nach außen geführt und dort durch die Metallisierung miteinander verbunden.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß mindestens eine der Anschlußfahnen
der Elektroden durch eine, dem Pullen bzw. Entlüften
der Zelle dienende, insbesondere im Lotglasrand freigelassene, nach Einbringen der kristallinen Flüssigkeit hermetisch
verschlossene Öffnung an die Stirnfläche der Zelle geführt ist. Hiedurch wird mit Hilfe einer einzigen Maßnahme erreicht, daß eine Durchkontaktierung zweier an den
einander gegenüberliegenden Flächen der Platten angeordneter Elektroden, der hermetisch Verschluß der Füll- bzw.
Entlüftungsöffnung und eine Verbindung mit dem die Zelle steuernden Stromkreis gewährleistet sind.
Falls keine Verbindung mit einem äußeren
Stromkreis erforderlich ist, ist es zweckmäßig, die Füllbzw. Entlüftungsöffnung mit Kunstharz zu verschließen. Sie
kann aber auch mittels Amalgam oder Leitkleber hermetisch verschlossen sein.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele
dargestellt sind.
Fig.1 zeigt einen Schnitt durch einen Teil einer erfindungsgemäßen
Flüssigkristallzelle,
Fig.2 desgleichen mit einer eingebrannten Metallisierung,
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Fig.3 eine Durchkontaktierung zweier einander gegenüberliegender
Elektroden,
Fig.4 desgleichen bei einer Flüssigkristallzelle, deren .
Platten an ihren Rändern facettiert sind,
Fig.5 die Anordnung einer Herausführung zweier Elektroden
an der Stelle einer Füll- bzw. Entlüftungsöffnung einer Flüssigkristallzelle,
Fig.6 einen Teil der Stirnfläche einer Flüssigkristallzelle
in Draufsicht mit mehreren stapeiförmig angeordneten
Platten und Schichten aus kristalliner Flüssigkeit,
Fig.7 eine Platte einer Flüssigkristallzelle mit facettiertem
Rand und
Fig.8 eine Platte einer Flüssigkristallzelle, bei der sich
die Facettierung nur an der Stelle der Anschiußfahne
einer Elektrode befindet.
Bei dem in Fig.1 dargestellten Ausführungsbeispiel
befindet sich die kristalline Flüssigkeit in dem Raum
1 zwischen zwei Platten 2,3, die durch einen Lotglasrand 4 voneinander distanziert sind. Auf der Platte 3 aufliegend
ist die Anschlußfahne 5 einer Dünnschichtelektrode dargestellt, die an der Stirnfläche 6 nach außen geführt ist.
Auf die Stirnfläche 6 und das abgebogene Ende der Anschlußfahne 5 ist eine Metallisierung vorzugsweise durch Vakuumbedampfuiig
oder Kathodenzerstäubung· aufgebracht, die eine Schicht 7 aufweist, die eine gute Haftung einer weiteren,
eine gute lötfähigkeit liefernden Schicht 8 aus Kupfer, Silber, Zinn od.dgl. auf der Stirnfläche der Platten 2,3
und dem Lotglasrand- 4 gewährleistet und vorzugsweise aus Chrom besteht. Zur Vermeidung einer Oxydation der gut lötfähigen
Schicht 8 ist auf diese eine weitere Schicht 9> beispielsweise aus Gold, aufgebracht. Die aus den Schichten
7,8,9 bestehende Metallisierung, bildet eine einfache, gegen
mechanische Einflüsse widerstandsfähige Anschlußmöglichkeit äußerer Stromkreise an die im Inneren der Zelle liegende
Dünnschicht-Elektrode. Die Schichten dieser Metallisierung
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2 3 3 3 '> O 6
können auch aus anderen Materialien, wie beispielsweise Ohrom-Silber-Gold, Chrom-Zinn, Chrom-Zinn-Gold-u.dgl. bestehen.
Der Anschluß äußerer Stromkreise kann durch unmittelbares Anlöten eines Zuführungsdrahtes an die Metallisierung
7,8,9 erfolgen. Bei dem in Pig.1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf diese Metallisierung ein
messerförmig ausgebildetes Anschlußplättchen 10 über die
Lotschicht 11 aufgelötet, wobei der Einsatz des Anschlußplättchens 10 in einen Messerkontakt 12 angedeutet ist.
An die Stelle des messerförmig ausgebildeten Anschlußplättchens 10 kann auch ein Kontaktplättchen 13,
wie dies in Pig.2 dargestellt ist, oder Lot 14 treten, wie dies beispielsweise in Fig.3 dargestellt ist.
Bei dem in Pig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist auf die Stirnfläche 6 und die "maebogene Anschlußfahne
5 eine eingebrannte Metallisierung I5, beispielsweise
eine siebdruckfähige Silberpaste, aufgebracht, auf die mittels
einer Lotschicht 11 das Plättchen 13 aufgelötet ist. An die Stelle des Plättchens 13 kann auch hier ein messerförmiges
Anschlußplättchen 10 nach Pig.1 oder Lot H nach Pig.3 'treten.
Pig.3 zeigt ein Beispiel einer Durchkontaktierung zweier Elektroden 16,17, wobei die Elektrode 16 auf
aer Platte 3 und die Elektrode 17 gegenüberliegend auf der Platte 2 angeordnet ist. Zur Durchkontaktierung sind die
Anschlußfahnen dieser HeMroden 16,17 wie beim Ausführungsbeispiel nach Pig.1 und 2 stirnseitig nach außen geführt.
Die Durchkontaktierung erfolgt über die aus den Schichten 7,8,9 bestehende Metallisierung, die der Metallisierung
nach Pig.1 gleich ist, wobei für den Anschluß eines äusseren Stromkreises auf der Metallisierung 7,8,9 Lot 14
vorgesehen ist, an dessen Stelle ebenfalls wieder ein messerförmiges Anschlußplättchen 10 nach Pigd oder ein Kontaktplättchen
13 nach Pig.2 treten kann. Ist der Anschluß
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an äußere Stromkreise nicht erforderlich, sondern nur die
Durchkontaktierung der Elektroden 16,17, so genügt das Aufdampfen oder Einbrennen einer leitenden, die Enden der Anschlußfahnen
verbindenden Schicht.
Ein weiteres Beispiel der Durchkontaktierung zeigt Pig.4, wobei die Ränder der Platten 2,3 facettiert
sind. Die elektrische Verbindung der beiden Elektroden 16,
17 erfolgt auch hier über eine Metallisierung, die beispielsweise aus einer Chromschicht 7, einer Kupferschicht
8 und einer Goldschicht 9 besteht und zufolge der facettierung eine Einbuchtung 13 bildet. Auch hier kann entsprechend
den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1 bis 3 der Anschluß äußerer Stromkreise mittels eines messerförmigen
Anschlußplättchens 10, eines Kontaktplättchens 13, mittels
Lot 14 od.dgl. erfolgen.
Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel zeigt die Fig.5, bei dem die Durchkontaktierung der Elektroden
16,17 und der allfällige Anschluß derselben an einen äußeren Stromkreis an der Stelle der Füll- bzw. Entlüftungsöffnung
einer Flüssigkristallzelle erfolgt. Eine Füllöffnung dient bekanntlich dem Einbringen der kristallinen
Flüssigkeit in den von den Platten 2,3 und dem Lotglasrand 4 definierten Raum 1. Beim Einbringen der kristallinen Flüssigkeit
unter Vakuum genügt eine Füllöffnung, die nach Einbringen der kristallinen Flüssigkeit hermetisch verschlossen
werden muß. Das Einbringen der kristallinen Flüssigkeit kann aber auch unter Druck erfolgen, in welchem Falle für
das Entweichen der Luft aus dem Raum.1 auch eine Entlüftungsöffnung
vorgesehen werden muß, die gleichfalls nach dem Einbringen der kristallinen Flüssigkeit hermetisch verschlossen
werden muß.
Bei dem in Fig.5 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist hiezu im Lotglasrand und in der Metallisierung 7,8,9 ein Kanal 19 freigelassen, der die Füll- bzw. Entlüftungsöffnung
bildet. Die Schichten 7,8,9 werden vor dem Einbringen der kristallinen Flüssigkeit in den Raum 1
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INSPECTED
hergestellt und führen die elektrische Verbindung zwischen den Elektroden 16,17 herbei. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist für den Anschluß eines äußeren Stromkreises
Lot 14 vorgesehen, an dessen Stelle auch hier wieder ein messerförmiges Anschlußplättchen 10 nach Fig.1, ein Kontaktplättchen
13 nach Fig.2 od.dgl. treten kann, wobei
das Lot H gleichzeitig den hermetischen Verschluß des Kanals 19 herbeiführt.. Falls ein Anschluß eines äußeren
Stromkreises nicht erforderlich ist, genügt alleine das
Aufbringen der Metallisierung zur Durchkontaktierung, wobei der hermetische Verschluß in diesem Falle durch Amalgam,
Kunstharz od.dgl. erfolgen kann. \
Die Durchkontaktierung kgnn aber auch unmittelbar durch leitende und abdichtende Materialien, z.B. Amalgam
oder einen Leitkleber, erfolgen.
Fig.6 zeigt teilweise die Stirnseite einer Flüssigkristallzelle,
bei der drei Schichten mit kristalliner Flüssigkeit vorgesehen sind, die sich jeweils in einem,
von drei Lotglasrändern 20,21,22 umfaßten Raum zwischen je zwei Platten 23,24,25,26 befinden. Jeder dieser Räume
steht über je einen Kanal 27,28 mit außen in Verbindung, durch den kristalline Flüssigkeit eingebracht werden kann.
Die Ränder der Platten 23,24,25,26 sind in der Umgebung
der Kanäle 27,28 mit Facetten 29,30 versehen, auf die die Enden der Änschlußfahnen 31,32 von an den Innenflächen
der Platten 23,24,25,26 liegenden Elektroden umgebogen sind, wie dies auf der linken Seite der Fig.6 dargestellt
ist. Aus der Darstellung des Kanals 28 in der Mitte der Fig.6 ist die Metallisierung 33 ersichtlich. Derrechte Teil
der Fig.6 zeigt einen fertigen Anschluß nach Aufbringen des Lotes 14.
Wie aus Figo7 ersichtlich ist, kann die Facette
34 über den ganzen Plattenrand durchgeschliffen sein.
Fig.8 schließlich zeigt eine Variante, bei der sich die Facette 35 lediglich an der Steile der Anschlußfahne
36 einer Elektrode 3J befindet.
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Claims (9)
- 7333206Patentansprüche sFlüssigkristallzelle, "bei der die kristalline Flüssigkeit zwischen Platten aus anorganischem Werkstoff, insbesondere Glas, eingebettet ist, die mit durchsichtigen bzw. reflektierenden Dünnschicht-Elektroden bedeckt und an ihren Randzonen insbesondere mittels eines Lotglasrandes hermetisch miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Dünnschicht-Elektroden Anschlußfahnen (5,16,17,31,32,36) aufweisen, die an den Stirnflächen(6) nach außen geführt sind, wobei sie an den Austrittsstellen mit einer, die Stirnfläche der Zelle zumindest teilweise bedeckenden eingebrannten, aufgedampften oder durch Kathodenzerstäubung aufgebrachten Metallisierung (7,8,9,15,33) verbunden sind.
- 2. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kontaktierung der Anschiußfahne (5,16,17,31,32,36) auf die Metallisierung (7,8,9,15,33) Lot (H) aufgebracht bzw. ein Metallplättchen (10,13) aufgelötet' ist.
- 3. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallisierung (7,8,9,33) eine gut lötfähige Schicht (8) aus Kupfer, Silber, Zinn od.dgl. aufweist, die zur einwandfreien Haftung auf der Stirnfläche der Zelle mit einer diese Haftung gewährleistenden Schicht (7), insbesondere aus Chrom, unterlegt ist.
- 4. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenfläche der gut lötfähigen Schicht (8) zur Vermeidung einer Oxydation eine die Lot- ' fähigkeit erhaltende Schicht (9), insbesondere aus Gold, vorgesehen ist.
- 5. Flüssigkristallzelle nach einem der Ansprüche309884/10701 bis 4j dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchkontaktierung mindestens zweier, an den einander gegenüberliegenden Flächen zweier den die kristalline Flüssigkeit aufnehmenden Kaum (1) begrenzender Platten angeordneter Elektroden (16, 17,31,32) die Anschlußfahnen derselben an der gleichen Stelle der Sirnfläche der Zelle nach außen geführt sind und dort durch die Metallisierung (7,8,9,33) miteinander verbunden sind.. ,
- 6. Flüssigkristallzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Anschlußfahnen der Elektroden (16,17) durch eine,·dem Füllen bzw. Entlüften der Zelle dienende, insbesondere im Lotglasrand freigelassene, nach Einbringen der kristallinen Flüssigkeit hermetisch verschlossene Öffnung (19) an die Stirnfläche der Zelle geführt ist.
- 7. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (19) mittels Amalgam, Kunstharz, eines Leitklebers od.dgl. hermetisch verschlossen ist.
- 8. Flüssigkristallzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand mindestens einer der den die kristalline Flüssigkeit aufnehmenden Raum begrenzenden Platten (2,3,23,24,25,26) zumindest an der Durchführungsstelle einer Anschlußfahne (16,17,31,32,36) facettiert (29,30,34,35) ist.
- 9. Flüssigkristallzelle mit mehreren Platten und Schichten aus kristalliner Flüssigkeit nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallisierungen (33) und die Anschlußfahnen (31,32) gegeneinander versetzt angeordnet sind.309884/1070αοLeerseite
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