DE2365226C3

DE2365226C3 - Flüssigkristallzelle und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE2365226C3
Application number: DE19732365226
Authority: DE
Inventors: Masachika Yokohama Kanagawa Yaguchi (Japan)
Original assignee: Dai Nippon Toryo KK
Current assignee: Dai Nippon Toryo KK
Priority date: 1972-12-30
Filing date: 1973-12-31
Publication date: 1978-09-07
Also published as: FR2212178B1; CH590488A5; FR2212178A1; DE2365226B2; DE2365226A1; GB1431607A

Description

verwendet, in der X

-CH=N-	-N=N- —	N=N- i O
-CH=N- I O	-CH=CH-
	O
-CH=C-	— C oder - \	-C=C-
Cl	\ 0 —

35

40

45

bedeutet und jeder der Reste Yi und Y2 für ein Halogenatom oder eine Gruppe — R, —OR, -COR, -CN, -OCOOR oder -OCOR steht, worin R ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe bedeutet.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als flüssigkristalünes f>o Material eine Verbindung verwendet, die aus Aminen, Nitroverbindungen oder Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindungen als Ausgangsmaterial synthetisiert wurde.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, f>5 dadurch gekennzeichnet, daß man ein flüssigkristallines Material verwendet, das mindestens ein Amin, eine Nitroverbindung und/oder eine Hydroxylgruppen enthaltende Verbindung in einer Menge von weniger als 10* ppm enthält

7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Polybutadiercharz verwendet, das etwa 0,1 bis 4,0 Gew.-°/o eines Radikal bildenden Initiators und/oder eines Trockners enthält.

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristallzelle, bestehend aus zwei planparallelen Trägern, welche durch ein Abstandsteil in bestimmtem Abstand festgehalten werden, einer Randabdichtung für die Zelle, einem zwischen den Trägern eingeschlossenen flüssigkristallinen Material, mindestens einer öffnung zum Eingießen des flüssigkristallinen Materials in die Zelle und einem Versiegelungsmaterial, das die öffnung bzw. öffnungen versiegelt Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Flüssigkristallzelle.

Ein flüssigkristallines Material verändert seine optischen Eigenschaften unter der Einwirkung eines elektrischen Feldes, magnetischen Feldes oder von Wärme. Unter Anwendung dieser Erscheinungen werden ilüssigkristalline Materialien in Form einer Dünnschichtzelle zur Anzeige von numerischen Zahlen, Buchstaben oder anderer Symbole oder Muster, zur Anzeige von Strahlen, zum Modulieren von optischen Systemen, zur Beobachtung von Schwingungsmustern, zur nicht zerstörenden Prüfung, als Lichtventile für Kamerablenden und zur Kontrastmodulation von Kameras und als dekorative Materialien verwendet.

Die Flüssigkristallzelle enthält zwei planare Träger, zwischen denen eine dünne Flüssigkristallschicht eingeschlossen ist und die im Abstand in einem begrenzten Bereich durch ein Abstandsteil festgehalten werden. Die Träger bestehen gewöhnlich aus Glasplatten und sind mit elektrisch leitenden Schichten zum Anlegen eines elektrischen Feldes, mit Widerstandsschichten für die Einwirkung von Wärme, mit Schichten aus durch Strahlungswärme umwandelbaren Materialien und mit Licht absorbierenden oder reflektierenden Schichten überzogen. Das zwischen den beiden planparallelen Trägern nur am Rand vorgesehene Abstandsteil hält diese im Abstand eines Bereiches fest, wobei ein Teil verwendet wird, das selbst Haftvermögen hat oder wobei ein Klebmittel verwendet wird, um eine Zellstruktur mit einem freien Raum zu bilden. Die Zelle besitzt mindestens eine öffnung, durch welche das flüssigkristalline Material in den freien Raum eingegossen wird. Die öffnungen werden mit Klebmitteln versiegelt. Zu diesem Zweck werden im allgemeinen Zwei-Komponenten-Kleber vom Epoxytyp verwendet. Wenn jedoch ein Epoxy-Klebmittel verwendet wird, dessen Härtungsreaktion zu rasch verläuft, ist es schwierig, Flüssigkristallzellen mit gleichmäßig einstellbarer Qualität zu erhalten, weil der Zusammenbau der Flüssigkristallzelle durch die Zeit beschränkt ist. Aus diesem Grund wird gewöhnlich ein Klebmittel vom Typ eines Epoxyharzes mit gemäßigter Härtungsreaktion verwendet; es ist jedoch eine beträchtlich lange Dauer erforderlich, um das Harz vollständig auszuhärten. Während der Härtungsreaktion gehen Härtungsmittel, wie Aminoverbindungen oder Polyamide, in die flüssige Kristallschicht über oder diffundieren in diese ein und das Flüssigkristallelement erleidet daher eine Verminderung des mesomorphen Bereiches, eine Erhöhung der Stromdichte und Verminderung der Lebensdauer, so

daß Zellen mit gleichförmiger Qualität nicht erhalten werden können. Außerdem muß das Härtungsmittel in einer exakten Menge zugegeben werden, weil anderenfalls die dreidimensionale Härtungsreaktion nicht ausreichend stattfindet, so daß die Versieg älungswirkung nicht mit Sicherheit erzielt werden kann und daher die mechanischen Eigenschaften der versiegelten oder verklebten Teile verschlechtert werden. Da es außerdem erforderlich ist, das zusammengebaute Element während des Trocknens des Klebmittels festzuhalten, ist die Wirksamkeit des Verfahrens vermindert.

Die vorstehend erläuterte Verwendung eines Epoxyharzes als Versiegelungsmaterial für ein Flüssigkristallelement ist in der DE-OS 21 59 165 beschrieben. Dort wird zwar angegeben, daß eine relativ kleine Fläche des flüssigkristallinen Materials mit dem Epoxyharz in Berührung kommt; dadurch tritt jedoch lediglich eine Verzögerung des Eindiffundierens von Verunreinigungen in das flüssigkristalline Material ein, ohne daß das Eindringen der Verunreinigungen verhindert werden kann. Als Alternative wird in der DE-OS 2 J 59 165 das Zuschweißen oder Zuschmelzen der öffnungen angegeben. Ein derartiges Verfahren erfordert jedoch komplizierte apparative Einrichtungen, die das Herstellungsverfahren für das Flüssigkristallelement belasten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkristallzelle der eingangs beschriebenen Art und ein Verfahren zu ihrer Herstellung zugänglich zu machen, bei der die Versiegelung der Einfüllöffnung bzw. Einfüllöffnungen der Zelle ausreichende Klebefestigkeit aufweist, keine Verunreinigung der Flüssigkristallschicht bewirkt und mit Hilfe eines einfachen Verfahrens ausgebildet werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Flüssigkristallzelle der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Versiegelungsmaterial ein Cyanacrylatharz oder ein Polybutadienharz mit einem Molekulargewicht von etwa 200 bis 20 000 ist.

Die erfindungsgsmäße Flüssigkristallzelle hat gegenüber den eingangs beschriebenen Flüssigkristallzellen erhöhte Lebensdauer und zeigt während ihres Betriebs eine Verminderung des mesomorphen Bereiches und eine Erhöhung der Stromdichte.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer solchen Flüssigkristallzelle ist dadurch gekennzeichnet, daß nach Einfüllen des flüssigkristallinen Materials durch eine der Öffnungen in die Zelle ein Material, das zu einem Polybutadienharz mit einem Molekulargewicht von etwa 200 bis 20 000 aushärtet und bei Raumtemperatur bis etwa 130° C flüssig oder fließfähig ist, in die öffnung bzw. öffnungen eingebracht wird und danach das Polybutadienharz bei einer Temperatur von etwa 130 bis 500° C ausgehärtet wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß nach Einfüllen des flüssigkristallinen Materials durch eine der öffnungen in der Zelle Cyanacrylat in die Öffnung bzw. Öffnungen eingebracht wird.

Wenn bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens das bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur flüssige oder fließfähige Cyanacrylatharz oder Polybutadienharz durch die öffnung oder die öffnungen in die Flüssigkristallzelle eingegossen wird, so bildet sich augenblicklich ein gehärteter Film an der Grenzfläche zwischen der Flüssigkristallschicht und der Schicht des Versiegelungsmaterials. Auf diese Weise wird das Eindringen von Verunreinigungen in die Flüssigkristallschicht vermieden und es wird daher keine Beeinträchtigung der Eigenschaften der Flüssigkristallschicht verursacht Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. In dieser Zeichnung ist eine auseinandergezogene schematische Darstellung einer Flüssigkristallzelie gezeigt, die aus zwei planparallelen Trägern besteht, welche im Abstand mit Hilfe eines Abstandsteils gehalten werden.
Das Verfahren zum Eingießen des flüssigkristallinen

so Materials in die Zelle wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert Das zwischen den planparallelen Trägern 1 und 2 am Rand vorgesehene Abstandsteil 3 fixiert die Träger im Abstand eines Grenzbereiches, wobei ein Abstandsteil mit Klebeigenschaften oder ein Klebrnittel verwendet wird. Das flüssigkristalline Material wird wirksam eingegossen, indem die Zelle oberhalb von öffnung 5 in ein Bad aus dem flüssigkristallinen Material eingetaucht wird und die Innenluft durch öffnung 4 abgesaugt wird.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kann das flüssigkristalline Material eingegossen werden, indem die Zelle, deren öffnung 4 praktisch durch Abstandsteil 3 blockiert ist, in einem verschlossenen Tank gehalten wird, der Tank evakuiert wird, bis die Zelle evakuiert ist, die Zelle oberhalb Öffnung 5 in das Bad aus flüssigkristallinem Material getaucht wird und man im Tank wieder Normaldruck herstellt. Nach dem Eingießen des flüssigkristallinen Materials werden die öffnungen 4 und 5 mit dem Klebmittel versiegelt.

Es wurde festgestellt, daß Cyanacrylatharze oder Polybutadienharze am besten geeignet als Versiegelungs- bzw. Klebmittel sind, weil sie die folgenden beiden Eigenschaften aufweisen:

1) Sie sind unter normalen Bedingungen flüssig oder leicht in eine Flüssigkeit überführbar und lassen sich gut auf die zu verklebenden Teile auftragen und dringen in diese ein, und

2) sie härten augenblicklich nach dem Auftragen und ergeben ausreichende Klebefestigkeit, ohne daß aus ihnen Verunreinigungen in die Flüssigkristallschicht übergehen oder eindiffundieren. Für die Zwecke der Erfindung geeignete Cyanacrylate können durch die folgende Formel dargestellt werden:

CN

CH₂=C

COOR

in der R einen Kohlenwasserstoffrest, vorzugsweise einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest, wie einen Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl- oder Isoamylrest bedeutet.

Wenn es auf ein zu versiegelndes Teil aufgetragen wird, unterliegt das Cyanacrylat unter Einwirkung der OH-Ionen den Wasserspuren, die in dem flüssigkristallinen Material vorliegen oder dem Wasser, das an den Oberflächen der Zellträger adsorbiert ist, einer augenblicklichen anionischen Polymerisation und Härtung, durch die ein in Lösungsmitteln unlöslicher Film an der Grenzfläche zwischen der Klebmittelschicht und der Flüssigkristallschicht ausgebildet wird, so daß ein

b5 Eindringen oder Eindiffundieren von Verunreinigungen in die Flüssigkristallschicht verhindert werden kann. Darüber hinaus wird das aufgetragene Cyanacrylat durch die Feuchtigkeit in der Luft und/oder das an den

Flächen der Zellträger adsorbierte Wasser augenblicklich gehärtet, wodurch eine Versiegelung mit ausreichender Festigkeit gebildet werden kann.

Wenn auch die Bildung des unlöslichen Grenzflächenfilms ausreichend unter der Einwirkung von Wasserspuren erfolgt, die, wie vorher erwähnt, in dem flüssigkristallinen Material vorliegen, kann die Härtung der Cyanacrylate durch Verwendung von flüssigkristallinen Verbindungen erleichtert werden, die eine spezielle funktionell Gruppe, beispielsweise eine der Gruppen

-CH=N-

-CN -N=N-

N=N-	und	-CH=N-
I		Ϊ
O		O

im Molekül enthalten. Diese Flüssigkristallverbindungen führen augenblicklich zur Bildung von Feststoffen, wenn sie mit Cyanacrylaten in Berührung kommen, so daß die Bildung des Grenzflächenfilms außerordentlich erleichtert werden kann.

Geeignete flüssigkristalline Verbindungen können durch folgende Formel dargestellt werden

ο >—χ-

in der X für die Gruppen

-CH=N- -N=N- -N=N-

I
O

-CH=N- -CH=CH- -CH=C-

1 ο

Cl

O—

oder -C=C-

steht, jeder der Reste Yi und Y2 Halogen, wie Chlor und Brom oder einen Rest — R, —OR, -COR, —CN, —OCOOR oder -OCOR bedeutet, wobei R ein Wasserstoffatom oder einen Kohlenwasserstoffrest bedeutet. Zu Beispielen für diese Verbindungen gehören Methoxybenzyliden-butylanilin und p-Methoxy-, p'-Butylazoxybenzol.

Auch flüssigkristalline Verbindungen, die unter Verwendung von Amin-, Nitro- oder Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindungen als Ausgangsmaterialien hergestellt wurden, können die Härtung von Cyanacrylaten erleichtern, weil sie eine sehr geringe Menge an nicht umgesetzten Aminen, Nitroverbindungen oder Hydroxylgruppen selbst nach der Reinigung enthalten. Solche Verbindungen sind beispielsweise p-Methoxybenzyliden, p'-Butylanilin, p-Methoxy-p'-butylazoxybenzol und Anisyliden-p-aminophenylacetat.

Bei Verwendung von flüssigkristallinen Verbindungen, die nicht aus Aminen, Nitroverbindungen oder Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindungen als Ausgangsmaterialien synthetisiert wurden, kann darüber hinaus die Härtung der Cyanacrylate beschleunigt werden, indem zu den flüssigkristallinen Verbindungen Amine, Nitroverbindungen oder Hydroxylgruppen enthaltende Verbindungen in einer Menge von weniger als etwa 10⁴ ppm zugesetzt werden. Geeignete Amine sind aliphatische Amine, wie Methylamin und Butylamin, und aromatische primäre Amine, wie Anilin und p-Methylanilin. Zu geeigneten Nitroverbindungen gehören aliphatische Nitroverbindungen, wie Nitromethan und Nitroäthan, und aromatische Nitroverbindungen, wie Nitrobenzol und Methylnitrobenzol. Unter Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindungen sollen aliphatische Alkohole, wie Methylalkohol und Äthylalkohol, und aromatische Alkohole, wie Benzylalkohol und p-Methylbenzylalkohol, verstanden werden.

Die Bildung des unlöslichen gehärteten Films an der Grenzfläche der Flüssigkristallschicht verhindert, daß Verunreinigungen in die Flüssigkristallschicht eingelagert werden oder eindiffundieren, so daß die Flüssigkristallzelle im Hinblick auf ihre Eigenschaften verbessert werden kann, beispielsweise den mesomorphen Bereich, die Stromdichte und die Lebensdauer. Da Cyanacrylate sofort nach dem Auftragen härten, ist es außerdem nicht erforderlich, die abgedichtete Zelle während langer Dauer zu fixieren, und die abgedichteten bzw. verklebten Teile haben zufriedenstellende mechanische Festigkeit.

Gemäß einer anderen speziellen Ausführungsform der Erfindung können Harze vom Polybutadientyp mit einem Molekulargewicht von etwa 200 bis 20 000 als Versiegelungs- bzw. Klebmittel verwendet werden. Die erfindungsgemäß geeigneten Polybutadienharze sind Butadien-Homopolymere oder Copolymere von Butadien, die mindestens 30% Butadiensegmente im

3D Molekül enthalten. Das bevorzugte Copolymere ist ein Polymerisat, das mindestens 50% durch 1,2-Addition gebundene Butadiensegmente im Molekül enthält. Mit Butadien copolymerisierbare Monomere sind Vinylverbindungen, wie Styrol, Acrylnitril, Acrylsäureester, Maleinsäureanhydrid, Vinylchlorid und Vinylacetat. Diese Harze, die flüssig sind oder bei Normaltemperatur oder erhöhten Temperaturen flüssig werden, lassen sich leicht in den zu versiegelnden Teil einbringen. Wenn das Harz auf Temperaturen von mehr als 130⁰C erhitzt wird, um es zu verflüssigen, schreitet die Härtungsreaktion des Harzes heftig fort, so daß das Harz nicht mehr als Versiegelungsmittel verwendet werden kann und insbesondere nicht mehr zum Versiegeln zahlreicher Flüssigkristallzellen geeignet ist Aus diesem Grund ist es empfehlenswert, ein Harz zu verwenden, das bei Temperaturen von Raumtemperatur bis etwa 130⁰C, vorzugsweise bis etwa 100° C, insbesondere bis etwa 80°C, flüssig ist oder fließfähig wird. Die Härtungsrate des Harzes ist bei Temperaturen unterhalb 80° C so

so gering, daß sie vernachlässigbar ist Da andererseits ein Polybutadienharz mit einem zu geringen Polymerisationsgrad in dem flüssigen Kristall löslich ist, dringt das Harz während der Dauer von dem Auftragen in die öffnungen der Zelle bis zum Härten in die Flüssigkristallschicht ein und bewirkt daher eine Verschlechterung der Eigenschaften des Flüssigkristallelements. Es ist daher zu empfehlen, ein Harz mit einem Molekulargewicht von vorzugsweise etwa 500 bis 10 000, insbesondere etwa 1000 bis 5000, zu verwenden. Das Harz dringt unmittelbar nach dem Auftragen in die öffnungen der Zelle ein. Wenn andererseits das viskose, fließfähige Harz auf die öffnungen der Zelle aufgetragen wird und danach erhitzt wird, um die Härtung zu beschleunigen, wird die Viskosität des Harzes so

vermindert, daß es leicht in die öffnungen eindringt.

Das eingedrungene Harz muß rasch gehärtet werden. Zu diesem Zweck wird bevorzugt, dem Harz geeignete Härtungskatalysatoren zuzusetzen oder den versiegel-

ten Teil zu erhitzen. Als Härtungskatalysator können übliche Katalysatoren für die radikalische Polymerisation verwendet werden. Zu Beispielen für diese Katalysatoren gehören organische Peroxide, wie Benzoylperoxid, Cumolhydroperoxid, Di-t-butylperoxid und t-Butylperbenzoesäure; anorganische Peroxide, wie Wasserstoffperoxid und Kaliumpersulfat, Azoverbindungen und Diazoverbindungen, wie Azobisisobutylonitril und Diazoaminoazobenzol; aromatische Sulfinsäuren; Alkylquecksilber, Alkylblei; Redoxinitiatoren, beispielsweise 02-Dimethylanilin und p-Trimethylsulfon, 02-Mercaptan und Halogenide, O₂-a-Aminothioäther und Halogenide oder Benzoylperoxid und N,N-Dimethylanilin oder Tri-n-butylamin oder Ferrosulfat; Verbindungen, die als Bestandteil eines Zweikomponenten-Initiators befähigt sind, die radikaüsche Polymerisation zu initiieren, für sich jedoch keine Initiatorwirkung zeigen, beispielsweise Kupfer- oder Eisenpulver und Benzoylchlorid, Metallcarbonyle und -Halogenide oder Tetrachlorkohlenstoff und Raneynickel.

Als Härtungsbeschleuniger können auch Oxide und Hydroxide von Kobalt, Mangan, Blei und Zink oder anorganische Salze sowie organische Salze, wie Salze von ölsäure, Linolsäure, Linolensäure, Harzsäuren und Naphthensäure oder Gemische solcher Verbindungen verwendet werden, die gewöhnlich als Trockner für Anstriche verwendet werden.

Es reicht aus, den Katalysator oder Trockner in einer geringen Menge zuzusetzen, wenn auch ein Bereich von 0,1 bis 4 Gew.-%, bezogen auf das Harz, bevorzugt wird. Die zum Beschleunigen der Härtung des Harzes geeignete Temperatur liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 130 bis 400° C in Gegenwart des Katalysators und im Bereich von vorzugsweise etwa 200 bis 400° C in Abwesenheit eines Katalysators. Wenn die Härtung bei Temperaturen von mehr als 500° C durchgeführt wird, verursacht sie eine Verschlechterung der Eigenschaften des Flüssigkristallelements durch Zersetzung des Harzes. Das Erhitzen kann mit Hilfe einer Heizplatte, eines Brenners, eines elektrischen Ofens, von Infrarotstrahlung, Ultraschallwellen, Ultraviolettstrahlung, Mikrowellen und Elektronenstrahlen erfolgen.

Wie vorstehend erwähnt, lassen sich Harze vom Polybutadientyp leicht auf das zu versiegelnde Teil auftragen und danach innerhalb einiger Sekunden oder einiger zehn Sekunden härten. Diese Harze enthalten wenig Verunreinigungen, die in die Flüssigkristallschicht eindringen und zeigen daher gutes Verhalten bei der Verarbeitung und bewirken keine Verschlechterung der Eigenschaften des Flüssigkristallelements. Darüber hinaus haben die versiegelten Teile ausreichende mechanische Festigkeit

Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele erläutert

Beispiel 1

Eine Flüssigkristallzelle, wie sie in der Zeichnung gezeigt ist, welche bei 80⁰C gehalten wurde, wurde oberhalb öffnung 5 in ein Flässigkristallbad eingetaucht Als flüssigkristalünes Material wurde ein Gemisch aus 50% Methoxybenzylidenbutylanilin und 50% Äthoxybenzyliden-p'-butylanilin verwendet Durch Absaugen durch öffnung 4 wurde ein Innendruck von 10 mm Hg erzeugt Sowie das flüssigkristalline Material den freien Raum der Zelle angefüllt hatte und aus öffnung 4 ausströmte, wurde das Absaugen unterbrochen. Danach wurde die Zelle aus dem FlüssigkristaUbad entnommen und ein Überschuß des flüssigkristallinen Materials wurde von beiden Seiten der Zelle entfernt. Danach wurden die öffnungen 4 und 5 mit Cyanacrylat versiegelt. Das Cyanacrylat wurde augenblicklich ausgehärtet und es bildete sich ein unlöslicher Film.

Beispiel 2

Als flüssigkristallines Material wurde p-Butoxy-p'-n-hexyl-oc-chlorstilben mit einem Gehalt an 0,25-10⁴PPm Anilin verwendet. Nach der gleichen

ίο Verfahrensweise wie im Beispiel 1 wurde die Zelle mit dem flüssigkristallinen Material gefüllt und mit dem Cyanacrylat versiegelt. Es bildete sich augenblicklich ein unlöslicher Grenzflächenfilm und es wurde eine vollkommen abgesiegelte Zelle erhalten. Eine Verminderung des mesomorphen Bereiches, eine Erhöhung der Stromdichte und Verminderung der Lebensdauer wurden fast nicht beobachtet.

Beispiel 3

Eine Flüssigkristallzelle, wie sie in der Zeichnung gezeigt ist, die bei 8O⁰C gehalten worden war, wurde oberhalb' Öffnung 5 in ein FlüssigkristaUbad getaucht. Das verwendete flüssigkristalline Material war ein Gemisch aus 50% Methoxybenzylidenbutylanilin und

50% Äthoxybenzyliden-p'-butylanilin. An öffnung 4 wurde abgesaugt, bis ein Innendruck von 10 mm Hg erreicht war. Sobald das flüssigkristalline Material den freien Raum der Zelle ausgefüllt hatte und durch öffnung 4 ausströmte, wurde das Absaugen beendet.

Danach wurde die Zelle aus dem FlüssigkristaUbad entnommen und ein Überschuß des flüssigkristallinen Materials wurde von beiden Seiten der Zelle entfernt. Danach wurde 1,2-Polybutadien mit einem Molekulargewicht von 2000, das bei 60° C in ein fließfähiges Material überführbar war, welches 2 Gew.-% t-Butylperbenzoat enthielt, erwärmt und auf die öffnungen 4 und 5 aufgetragen und danach mit Hilfe einer Heizplatte etwa 10 Sekunden auf etwa 140° C erhitzt Die öffnungen waren dann ausreichend versiegelt.

Beispiel 4

1,4-cis-Polybutadien mit einem Molekulargewicht von 1000, das bei 50° C in ein fließfähiges Material überführbar war, das 0,7 Gew.-% Bleioctenat enthielt, wurde auf die öffnungen einer Zelle aufgetragen, die nach der gleichen Verfahrensweise wie im Beispiel 3 mit flüssigkristallinem Material gefüllt worden war. Wenn die Teile, auf welche das Harz aufgetragen worden war, mit Hilfe einer Heizplatte während etwa 30 Sekunden auf etwa 150° C erhitzt wurden, wurden die öffnungen ausreichend versiegelt

Beispiel 5

Ein Gemisch aus gleichen Gewichtsteilen 1,2-Polybutadien gemäß Beispiel 3 und 1,4-cis-Polybutadien gemäß Beispiel 4, das bei 60° C fließfähig gemacht werden konnte, mit einem Gehalt an 2 Gew.-% Benzoylperoxid,

wurde auf die Öffnungen einer Zelle aufgetragen, die nach der Verfahrensweise des Beispiels 3 mit einem flüssigkristallinen Material gefüllt worden war. Wenn die mit dem Harz versehenen Teile auf etwa 140⁰C mit Hilfe einer Heizplatte 15 Sekunden erhitzt wurden,

wurden die öffnungen ausreichend versiegelt

Beispiel 6

Ein durch 1,2-Addition gebildetes Butadien-Maleinsäureanhydrid-Copolymeres (Monomerenverhältnis 1:1) mit einem Molekulargewicht von 1000, das bei

ίο

50°C fließfähig gemacht werden konnte, mit einem Gehalt an 2 Gew.-% Benzoylperoxid, wurde auf die öffnungen einer Zelle aufgetragen, die nach der Verfahrensweise gemäß Beispiel 3 mit einem flüssigkristallinen Material gefüllt worden war. Als die mit dem Harz versehenen Teile mit Hilfe einer Heizplatte etwa 20 Sekunden auf etwa 140° C erhitzt wurden, wurden die öffnungen ausreichend versiegelt.

Beispiel 7

Das gleiche 1,2-Polybutadien wie gemäß Beispiel 3 mit der Abänderung, daß es keine Katalysatoren

Tabelle 1

10

enthielt, wurde auf die öffnungen einer Zelle aufgetragen, die nach der Verfahrensweise des Beispiels 3 mit einem flüssigkristallinen Material gefüllt worden war. Wenn die mit dem Harz versehenen Teile mit Hilfe einer Heizplatte etwa 15 Sekunden auf etwa 35O⁰C erhitzt wurden, wurden die öffnungen dann ausreichend versiegelt.

Danach wurden die Wirkungen des Eindringens von Versiegelungsmitteln in die Flüssigkristallschicht auf die Eigenschaften eines Flüssigkristallelements geprüft. Die dabei erzielten Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Versiegelungsmitte!	N-lpt ("C)*)	Stromdichte (μΑ/cm²)
	(nach 18 Tagen)	Anwendung einer Gleich
		spannung von 24 V, 25°C
Nylon 66	59,2	1,30
Lösliches Nylon	58,2	2,0
Butyralharz	55,3	12,0
Vinylacetat-Äthylen-Copolymerharz	58,5	4,5
Nylon 6	59,0	1,8
Härtungsmittel enthaltendes Epoxyharz	58,0	2,9
Araldit	50,3	240
Cyanacrylat	60,0	0,21
1,4-cis-Polybutadien	60,3	0,7
1,2-Polybutadien	60,5	0,6
1,2-Additionscopolymeres von Butadien	60,1	0,7
und Maleinsäureanhydrid
Blindversuch	61.5	0.2

*) Nematisch-isotrope Übergangstemperatur, gemessen mit Hilfe eines Differentialthermoanalyse-Geräts. Die Proben werden durch gleichmäßiges Auftragen von 0,5 g eines Versiegelungsmittels auf den Boden einer Platte von 5 cm Durchmesser, Zugabe von 5 cm³ eines flüssig-kristallinen Materials, Einlegen der Platte in einen Exsikkator und Stehenlassen während 18 Tagen erhalten.

Tabelle 1 zeigt, daß die erfindungsgemäßen Versiegelungsmittel fast nicht in die Flüssigkristallschicht eindiffundieren und daher nur einen geringen Einfluß auf den Wert N-Ipt und die Stromdichte haben.

Ferner wurden die in den vorhergehenden Beispielen erhaltenen Flüssigkristallzellen im Hinblick auf N-lpt und Stromdichte geprüft. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Tabelle 2

Probe	²)	B	³)	C	⁴)
A	Stromdichte	N-lpt	Stromdichte	N-Ipt	Stromdichte
N-lpt "	(μΑ/cm²)	VC)	(μΑ/cm²)	(⁰C)	(μΑ/cm²)
(°C)

Beispiel I
Beispiel 2
Beispiel 3
Beispiel 4
Beispiel 5
Beispiel 6
Beispiel 7

61,5
61,0
61,5
61,4
61,3
61,4
61,3

0,2 0,6 0,3 0,4 0,3 0,4 0,3

61,3

60,5

61,3

61,2

61,35

61,3

0,4
0,9
0,4
0,5
0,5
0,4
0,4

60,8
60,1
60,8
60,1
60,5
60,3
61,0

0,9 1,9 1,0 1,4 1,7 1,5 1,0

²) Die Zelie wurde nach dem Versiegeln 30 Tage stehengelassen.

³) Die Zelle wurde 20mal einem cyclischen Test bei -20°C während 14 Stunden und 70°C während 10 Stunden unterworfen.

⁴) Die Zelle wurde 300 Stunden in einer gesättigten Wasserdampfatmosphäre von 40⁰C gehalten.

Aus Tabelle 2 ist klar ersichtlich, daß die erfmdungsgemäß versiegelten Flüssigkristallzellen nur eine geringe Veränderung des Werts von N-Ipt und der Stromdichte zeigen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Flüssigkristallzelle, bestehend aus 2 planparallelen Trägern, weiche durch ein Abstandsteil in bestimmtem Abstand festgehalten werden, einer Randabdichtung für die Zelle, einem zwischen den Trägern eingeschlossenen flüssigkristallinen Material, mindestens einer öffnung zum Eingießen des flüssigkristallinen Materials in die Zelle und einem ι ο Versiegelungsmaterial, das die öffnung bzw. öffnungen versiegelt, dadurch gekennzeichnet, daß das Versiegelungsmaterial ein Cyanacrylatharz oder ein Polybutadienharz mit einem Molekulargewicht von etwa 200 bis 20 000 ist

2. Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Einfüllen des flüssigkristallincn Materials durch eine der öffnungen in die Zelle ein Material, das zu einem Polybutadienharz mit einem Molekulargewicht von etwa 200 bis 20 000 aushärtet und bei Raumtemperatur bis etwa 130⁰C flüssig oder fließfähig ist, in die öffnung bzw. öffnungen eingebracht wird und danach das Polybutadienharz bei einer Temperatur von etwa 130 bis 500⁰C ausgehärtet wird.

3. Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Einfüllen des flüssigkristallinen Materials durch eine der öffnungen in der Zelle Cyanacrylat in die öffnung bzw. öffnungen eingebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als flüssigkristallines Material Verbindungen der Formel