DE2518875C3

DE2518875C3 - FlussigkristallzeUe

Info

Publication number: DE2518875C3
Application number: DE19752518875
Authority: DE
Inventors: Keizo Matsushita; Kenji Kamakura Nakamura; Yoshitugu Nishimura; Mashachika Yokohama Yaguchi
Original assignee: Dai Nippon Toryo KK
Current assignee: Dai Nippon Toryo KK
Priority date: 1975-01-14
Filing date: 1975-04-28
Publication date: 1979-03-29
Also published as: DE2518875A1; FR2298118B1; CH583918A5; NL7505016A; CA1033443A; JPS5181148A; FR2298118A1; DE2518875B2; IT1037376B; GB1476896A

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristallzelle mit einem Paar von im Abstand voneinander angeordneten s» lichtdurchlässigen Substraten mit einem dazwischen angeordneten Abstandsstück, welches zwischen den Substraten einen mit einem flüssigen Kristall gefüllten Raum umschließt, bei der das Abstandsstück oder ein Substrat mit wenigstens einer Cwfnung zum Einfüllen r> des flüssigen Kristalls in den Raum .ausgestattet ist und bei der die öffnung mit einem synthetischen Wachs auf der Basis von gesättigten Kohlenwasserstoffverbindungen ausgefüllt ist

Man ist seit langem auf der Suche nach brauchbaren -in Anwendungsmöglichkeiten für Flüssigkristallmaterialien. In der US-Patentschrift 33 22 485 sind die optischen Eigenschaften von Flüssigkristallmaterialien beschrieben und darin ist angegeben, daß solche Materialien für elektrooplische Anzeigeeinrichtungen verwendet wer- 4"> den können. Es ist auch bekannt, daß die mechanischen und chemischen Eigenschaften von Flüssigkristallmaterialien durch Anlegen eines elektrischen Feldes, eines magnetischen Feldes oder durch Einwirkung von Wärme verändert werden können. Flüsigkristallmaie- w rialien werden heutzutage unter Ausnutzung der vorgenannten Änderungen ihrer Eigenschaften auf den verschiedensten Gebieten eingesetzt

Bisher werden Flüssigkristallmaterialien in üblicher Weise in Form eines dünnen Films verwendet, der auf τ> beiden Seiten von einem Paar von im Abstand voneinander angeordneten lichtdurchlässigen Substraten bedeckt ist Eine solche Anordnung wird nachfolgend als Flüssigkristallzelle bezeichnet Flüssigkristallzellen können als Anzeigeeinrichtung für ein bestimm- m> tes Muster, als Lichtstrahlenmodulationseinrichtung, als Einrichtung zur Bestimmung von Lichtenergie und dür andere elektrooptische Zwecke eingesetzt werden. Flüssigkristallzellen können auch als Lichtröhren verwendet werden (vgl. zum Beispiel die US-Patent- hi schrift 34 99 702). Es ist auch bekannt. Flüssigkristall materialien für dekorative Zwecke zu verwenden.

Eine Flüssigkrislallzclle besieht in der Regel aus

einem Paar ψοη im Abstand voneinander angeordneten lichtdurchlässigen Substraten mit einem dazwischen angeordneten Abstandsstück, das einen mit dem FlüssigkristqJImaterial gefüllten Raum umschließt Als lichtdurchlässige Substrate werden in der Regel gewöhnliche Glasplatten verwendet Je nach Anforderungen sind die Substrate auf ihrer inneren Oberfläche mit einem elektrisch leitenden Überzug versehen, so daß ein elektrisches Feld angelegt werden kann, sie können aber auch eine elektrische Widerstandsschichi aufweisen, um Wärme zuzuführen, oder es kann eine Schicht aus einer Substanz vorgesehen sein, die Strahlung in Wärme umsetzt oder es kann eine Licht absorbierende oder eine Licht reflektierende Schicht vorgesehen sein.

Das Abstandsstück zwischen den lichtdurchlässigen Substraten hat nicht nur die Aufgabe, die beiden Substrate in einem bestimmten Abstand voneinander zu halten, sondern es dient auch dazu, das Flüssigkristallmaterial zwischen den Substraten aufzunehmen. Damit das Flüssigkristallmaterial in den von dem Abstandsstück umgrenzten Raum eingeführt werden kann, ist das Abstandsstück oder wenigstens eines der beiden Substrate mit wenigstens einer öffnung (in der Regel in Form eines Schlitzes) ausgestattet der dazu dient das Flüssigkristalimaterial in den Innenraum des Abstandsstückes einzufüllen. So kann beispielsweise das Abstandsstück mit einem oder mehreren Schlitzen versehen sein, die sish orthogonal zur Oberfläche des Substrats erstrecken, oder eines der Substrate ist mit einer oder mehreren kleinen öffnungen versehen.

Beim Einfüllen des Flüssigkristallmaterials in den inneren Hohlraum des Abstandsstückes wird die öffnung bzw. der Schlitz abgedichtet, nachdem das Flüssigkristalimaterial eingefüllt worden ist

Es sind zwei Verfahren zum Einfüllen des Flüssigkristallmaterials in den von dem Abstandsstück umgrenzten Raum bekannt Bei einem Verfahren wird die Flüssigkristallzelle in ein Vakuumsystem mit einem Vakuum von 0.1 bis 10 mm Hg eingeführt um den Innenraum zu evakuieren; anscf'jeßend wird das Flüssigkristalimaterial durch die öffnung bzw. den Schlitz eingesaugt wenn die Flüssigkristallzelle Atmosphärendruck ausgesetzt wird. Das andere Verfahren besteht darin, die Öffnung bzw. den Schlitz der Flüssigkristallzelle in das Flüssigkristalimaterial einzutauchen und das Flüssigkristalimaterial aus der anderen öffnung bzw. dem anderen Schlitz abzusaugen.

Nachdem der von dem Abstandsstück umgrenzte Raum mit dem Flüssigkrisiallmaterial gefüllt worden ist. werden die öffnungen bzw. Schlitze mit einem Dichtungsmittel, beispielsweise einem Klebstoff, auf der Basis eines Epoxyharz« oder eines ähnlichen Materials, abgedichtet Das für diesen Zweck verwendete Dichtungsmittel enthält ein Amin, ein Polyamid u.dgl.. die jedoch schädliche Auswirkungen auf das Flüssigkristalimaterial haben können. Da die als Dichtungsmittel verwendeten Klebstoffe normalerweise nicht rasch aushärten und verharzen, dringen die in dem Klebstoff enthaltenen schädlichen Bestandteile während der Zeit, während der die Verharzung des Dichtungsmittels erfolgt in das Flüssigkristalimaterial ein. Die schädlichen Substanzen, die sich dabei mit dem Flüssigkristallmaterial mischen, führen zu einer Herabsetzung des Temperaturbereiches, innerhalb dessen sich das Flüssig krisiallmatcrial im mcsomorphen Zustand befindet, und sie führen zu einer lokalen Erhöhung der elektrischen Stromdichte. Dadurch werden die Eigenschaften des

Flüssigkristallmutenals lokal verändert, und die Gleichförmigkeit der Eigenschaften des Flüssigkristallmaterials zwischen den im Abstand voneinander angeordneten lichtdurchlässigen Substraten wird gestört. Außerdem ist die Festigkeit der Klebebindung bei Verwendung der bekömmlichen Dichtungsklebstoffe unzureichend, weshalb bei den herkömmlichen Flüssigkristallzellen der Nachteil auftritt, daß in den abgedichteten Öffnungen bzw. Schlitzen Lecks auftreten.

Man hat daher seit Sängern versucht, bessere Dichtungsmittel für Flüssigkristallzellen zu entwickeln. Ein Ergebnis dieser Bemühungen sind die in der japanischen Patentanmeldung Nr. 2340/1973 bzw. der japanischen Offenlegungsschrift 91 656/1974 beschriebenen Klebstoffe auf Basis von Cyanoacrylat, die als Dichtungsmittel für Flüssigkristallzellen verwendet werden können. Aber auch diese verbesserten Dichtungsmittel genügen nicht allen heutigen Anforderungen, so daß man versucht hat, noch bessere Dichtungsmittel für Flüssigkristallzellen zu entwickeln.

Aus der FR-PS 21 55 910 ist eine gattungsgemäßc Flüssigkristallzelle bekannt, deren Einfüllöffnung mit Paraffin verschlossen wurde. Diese bekannten Paraffinstöpsel müssen jedoch mit einer Polymer'yatschicht bedeckt werden, um die benötigte mechanische Festigkeit zu erhalten. Ferner ist die chemische Beständigkeit der bekannten Verschlüsse nicht immer ausreichend.

Aufgabe der Erfindung ist daher eine Flüssigkristallzelle der genannten Gattung, die sowohl chemisch ab auch mechanisch beständigere Verschlüsse aufweist als die bekannten Flüssigkristallzellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das synthetische Wachs ein Polyäthylenwachs mit einem Molekulargewicht von 2000 bis 5000 ist.

Die Flüssigkristallzclle der Erfindung hat gegenüber vergleichbaren Flüssigkristallzellen den Vorteil einer langen Lebensdauer. So wird nach 3000stündiger Versuchszeit mit einem Polyäthylenwachs vom Molekulargewicht 4000 lediglich eine einzige Blase in der Flüssigkeitszelle festgestellt, während mit einem Erdölwachs gemr 3 dem Stand der Technik vom durchschnittlichen Molekulargewicht 750 nach 3000 Stunden bereits 4 Blasen festgestellt werden.

Vorzugsweise ist die Dichte des Polyäthylenwachses nicht geringer als 037. Ferner liegt gemäß einer Ausführungsform der Erfindung der Erweichungspunkt des synthetischen Wachses zwischen 100 und 150° C.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung erläutert; in dieser zeigt

Fig. I eine perspektivische Darstellung, welche eine Ausführungsform der Fltasigkristallzelle darstellt,

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung, welche eine weitere Ausführungsforrr. der Flüssigkristallzclle darstellt, und

Fig.3 eine perspektivische Darstellung, welche eine weitere Ausführungsform der Flüssigkristallzclle darstellt

Eine Ausfiihningsform der Flüssigkristallzclle ist in der Fig. I dargestellt. Die in der Fig. 1 dargestellte Flüssigkristallzelle weist ein Paar von einander gegenüber angeordneten lichtdurchlässigen Substraten 11 und

12 sowie ein Abstandsstück 11 auf. welches dazwischen angeordnet ist, um einen von diesen Teilen umschlossenen Raum 14 zur Aufnahme eines Materials eines flüssigen Kristalls /u bilden. Durch das Abslandsstück

13 wird das Paar der einander gegenüber angeordneten lichtdurchlässigen Substrate 11 und 12 parallel zueinander auf Abstand gehalten. Das Abstandssiuck 13 bildet einen im wesentlichen rechteckigen oder kreisförmigen Raum 14 zwischen den Substraten 11 und 12, in welchem ein Material eines flüssigen Kristalls enthalten ist Bus Abstandsstück 13 ist mit einem Schlitz 13a ausgestaltet, welcher dazu dient, ein Material eines flüssigen Kristalls durch diesen Schlitz hindurch in den Raum 14 einzubringen. Der Schlitz 13a wird mit einem Polyäthylenwachs 15 abgedichtet, welches in den Schlitz 13a

1» eingebracht wird, nachdem der Raum 14 mit einem Material eines flüssigen Kristalls gefüllt wurde. In der in der F i g. 1 dargestellten Ausführungsform ist ein Substrat 11 größer als das andere Substrat 12, so daß die verlängerten Randabschnitte dazu verwendet werden

ι"> können, einen Elektrodenanschluß aufzunehmen.

Wenn der durch das Abstandsstück 13 umschlossene Raum in der oben beschriebenen Ausführungsform gemäß F i g. 1 mit einem Material eines flüssigen Kristalls gefüllt wird, so wird die leere Flüssigkristallzel-

-i> Ie, welche das Paar der Substrate 11 und 12 sowie das Abstandsstück 13 aufweist, und zwar mit dem zwischen den Substraten geöffneten Schlitz 13r in ein Vakuumsystem gebracht, und der Raum 14 wini evakuiert. Dann wird ein Material eines flüssigen Kristalls in den Raum

2^r> 14 eingesaugt, indem die Zelle dem atmosphärischen Druck ausgesetzt wird, wobei das Material des flüssigen Kristalls benachbart zum Schlitz 13a angeordnet wird. Der Scnlitz 13a wird dann mit einem Polyäthylenwachs mit einem Molekulargewicht von 2000 bis 5000

»» abgedichtet

Bei der zweiten Ausführungsform, welche in der F i g. 2 dargestellt ist werden ein Paar von Substraten 21 und 22 in ähnlicher Weise wie die Substrate Il und 12 gemäß F i g. I mittels eines Abstandsstückes 23 auf

«> Abstand voneinander gehalten, welches zwei Schlitze 23a und 236 aufweist, die auf seinen gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind. Wenn der Raum 24 gefüllt wird, welcher durch das Abstandsstück 23 umgeben ist, und zwar mit einem Material eines flüssigen Kristalls, so

4i) wird die leere Flüssigkristallzelle teilweise in ein Material eines flüssigen Kristalls eingetaucht, so daß das Material des flüssigen Kristalls durch einen der Schlitze 23.7 oder 236 in den Raum 24 eintritt und die Luft aus dem Raum 24 aus dem anderen Schlitz austritt bis der

r, Raum 24 mit dem Material des flüssigen Kristalls gefüllt ist. Nachdem der Raum 24 vollständig mit dem Material des flüssigen Kristalls gefüllt ist, werden die beiden Schlitze 23a und 236 mit Polyäthylenwachs 25a und 256 abgedichtet

vi Die dritte Ausführungsform. welche in der Fig.3 dargestellt ist weist ein Paar von einander gegenüber angeordneten, lichtdurchlässigen Substraten 31 und 32 auf. die jeweils durch ein dazwischen angeordnetes Abstandsstück 33 parallel zueinander auf Abstand > > gehallen sind. Das Abstandsstück 33 ist nicht mit einem Schlitz ausgestattet Eines der Substrate 32 ist mit einer öffnung 32a ausgestattet welche dazu dient, durch diese Öffnung hindurch ein Material eines flüssigen Kristalls in den Raum 34 hineinzubringen, welcher durch das

M) Abstandsstück 33 zwischen den Substraten 31 und 32 umgeben ist. In dieser Ausführungsform wird das Material des flüssigen Kristalls in den Raum 34 nach demselben Verfahren eingebracht, wie es bei der ersten Ausführungsform verwendet wurde. Eröe detailierte

h^r> Beschreibung der Methode des Einführens eines Materials eines flüssigen Kristalls in den Raum 34 ist somit an dieser tislle nicht erforderlich. Mit dem Bezugszeichen 35 ist Polyäthylenwachs als Dichlmitle!

bezeichnet, welches die Öffnung \la abdichtet, nachdem der Kaum 34 zwischen den Substraten 31 und 32 der F'lüssigkristallzcllc gefüllt ist

Wachse können in zwei Gruppen eingeteilt werden. Die Wachse der einen Gruppe sind auf der Basis von Estern einer natürlichen Fettsäure und von wasserunlöslichem, höherem einwertigem oder zweiwertigem Alkohol aufgebaut und diejenigen der anderen Gruppe sind synthetische Wachse, welche auf der Basis von gesättigten Kohlcnwasscrstoffvcrbiindungcn aufgebaut sind.

Das gemäß der Erfindung verwendete Dichtungsmittel ist aus einem Polyälhylcnwachs mit dem Molekulargewicht von 2000 bis 5000 hergestellt. Da es keine Heteroatome oder hochreaktive Funktionsgruppen aufweist und nur geringe Verunreinigungen enthält, ist das gemäß der Erfindung verwendete synthetische Wachs gegenüber dem Material des flüssigen Kristalls im Vrrgl«Mrh 7ii dem Esterwachs stabil. Demgemäß schmilzt das synthetische Wachs nicht in das Material des flüssigen Kristalls hinein und beeinträchtigt dessen Eigenschaften somit nicht.

Polyäthylenwachs ist ein Erdölwachs, welches ein Molekulargewicht von etwa 2000bis 5000 aufweist.

Polyäthylenwachs kann eine geringe Dichte haben (nicht größer als 0.92). kann von mittlerer Dichte sein (von 0.93 bis 0.%) oder kann eine hohe Dichte aufweisen (nicht unter 0.97). Unter diesen drei Klassen von Polyäthylenwachs ist das Polyälhylenwadis mit der hohen Dichte vom Standpunkt der Gleichförmigkeit des Molekulargewichtes und des geringen Gehaltes an Verunreinigungen am meisten zu bevorzugen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß auch ein Polyäthylenwachs mit einer geringen oder einer mittleren Dichte verwendet werden kann, wenn dessen Qualität ausreichend hoch ist und dessen Molekulargewicht entsprechend gleichförmig ist und darüber hinaus auch der Gehalt an Verunreinigungen gering ist.

Das gemäß der Erfindung verwendete Polyäihylenwachs ist chemisch in höherem Maße stabil als das Material des flüssigen Kristalls und weniger reaktiv als irgend ein anderer Klebstoff. Weiterhin enthält es keine noch reagierenden Monomere und Lösungsmittel u. dgL welche die Eigenschaften des Materials des flüssigen Kristalls beeinträchtigen könnten. Daher ist das gemäß der Erfindung verwendete Dichtmittel dazu in der Lage, den Schlitz oder die Öffnung der Flüssigkristallzelle abzudichten, ohne daß dabei die Eigenschaften des Materials des flüssigen Kristalls in der Zelle nachteilig beeinflußt werden können.

Das Verfahren zur Abdichtung des Schlitzes in dem Abstandsstück oder des Inches in dem Substrat der Flüssigkristallzelle ist im einzelnen in der von der Anmelderin hinterlegten japanischen Parallelanmeldung Nr. 1 06 791/1974 beschrieben. Diese Methode wird unten näher er'äutert.

Nachdem der Raum, welcher von dem Abstandsstück zwischen dem Paar von lichtdurchlässigen Substraten umgeben ist. mit dem Material des flüssigen Kristalls gefüllt ist, wird die Flüssigkristallzelle mit einem Druck beaufschlagt der auf beide Substrate im wesentlichen normal zu deren Oberfläche wirkt. Da die Substrate leicht elastisch sind, wird der auf die Substrate wirkende Druck auf das Material des flüssigen Kristalls übertragen, der in dem Abstand zwischen den Substraten enthalten ist. und bewirkt, daß ein Teil des Materials des flüssigen Kristalls in dem Abstand aus dem Raum durch den Schlitz des Albstandsstückes oder durch die öffnung in dem Substrat oder Abstandsstück herausgedrückt wird. Danach wird das ausgetretene Material des flüssigen Kristalls mit einem Tuch oder einem Papier abgewischt oder wird mit einem Druckluflstrahl entfernt. Nachdem das aus dem Schiit/ oder der öffnung hervorgetretene Material des flüssigen Kristalls entfernt ist. wird das Polyäthylenwachs in den Bereich des Schlitzes oder der Öffnung gebracht und durch eine Heizeinrichtung wie einen Lötkolben auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt erhitzt. Wenn das synthetische Wachs geschmolzen ist. wird der auf die Substrate der Flüssigkristallzcllc wirkende Druck vermindert, um eine Menge des synthetischen Wachses einzusaugen, welche derjenigen entspricht, die an Material des flüssigen Kristalls aus der Zelle ausgepreßt wurde, wobei das Polyäthylenwachs durch den Schlitz oder die Öffnung in die Zelle eingesaugt wird. In dem Moment, in welchem da<synthctischc Wachs in die Zelle eingesaugt wird, wird das synthetische Wachs abgekühlt und ausgehärtet und füllt den Schlitz oder die Öffnung vollständig. Mit anderen Worten, das synthetische Wachs dichtet den Schlitz oder die öffnung ab, sobald der auf die Substrate der Zelle wirkende Druck vermindert wird.

Bei der oben beschriebenen Abdichtmethode wird ein Teil des Wachses, welcher mit dem Material des flüssigen Kristalls in Berührung gekommen ist, und zwar innerhaft des Raumes, teilweise mit dem Material des flüssigen Kristalls gemischt, und der Erweichungspunkt des Wachses in diesem Teil wird um etwa 30"¹C vermindert. Dadurch wird die Geschwindigkeit des Aushärtens teilweise herabgesetzt. Ls ist daher er· wünscht, ein Polyälhylcnwachs zu verwenden, welches einen Erweichungspunkt hat, der oberhalb von 100'C liegt. Da andererseits das Wachs aushärtet, bevor es in ausreichendem Maß in den Schlitz oder die Öffnung eingedrungen ist und leicht Blasen in den Raum in der Zelle eindringen können, wenn die Aushärtegeschwindigkeit des synthetischen Harzes zu hoch liegt, sollte der Erweichungspunkt des Wachses vorzugsweise nicht höher als etwa 150⁰C sein.

Bei der oben beschriebenen Abdichtmethode wird das Material des flüssigen Kristalls, welches sich in dem Schlitz, oder der Öffnung befindet, wenn die Substrate nach innen gepreßt werden, in den Raum zurückgesaugt und durch das Dichtungsmittel des synthetischen Wachses ersetzt, wenn der auf die Substrate wirkende Druck vermindert oder beseitigt wird. Nachdem der Schlitz des Abstandsstückes oder die Öffnung des Substrats mit dem Dichtungsmittel gefüllt ist. wird eine zuverlässige und feste Dichtung erreicht. Da die Menge des Materials des flüssigen Kristalls, welche aus der Zelle herausgedrückt wird, wenn die Substrate mit einem Druck zusammengedrückt werden, durch die Höhe dieses Druckes bestimmt ist, wird der Druck derart gewählt, daß eine geeignete Menge an Material des flüssigen Kristalls herausgedrückt wird, um die erforderliche Menge an Wachs in den Schlitz oder die Öffnung einzusaugen.

Nach wiederholten Versuchen, welche von den Erfindern ausgeführt wurden, war die Dichtungsfestigkeit des Dichtungsmittels in dem Schlitz oder der Öffnung der Flüssigkristallzelle am höchsten, wenn das Polyäthylenwachs als Dichtungsmittel verwendet wurde. Es ist ein Ergebnis einer verbesserten Dichtungsfestigkeit, daß die Lebensdauer der Flüssigkristallzelle verlängert wird. Gemäß den obigen Ausführungen werden weiterhin die Eigenschaften des Materials des

flüssigen Kristalls innerhalb des Raumes /wischen den Substraten nicht durch das Dichtungsmittel beeinträchtigt, weil das synthetische Wachs, welches als Dichtungsmittel verwendet wurde, gemäß der Erfindung keine schädlichen Bestandteile für das Material des flüssigen Kristalls enthält Deshalb besteht gemäß der Erfindung auch für die fertiggestellte Flüssigkristallzelle, in welcher der Schlitz oder die Öffnung mit dem Die!/' jngsmitlel abgedichtet ist, eine niedrige Stromdichte und ein weiter Temperaturbereich, über welchen das Material des flüssigen Kristalls seinen mesomorphen Zustand beibehält, was zu einer luiigen Lebensdauer der Zelle führt. Die Erfindung wird nachfolgend weiterhin beispielsweise anhand von einigen Beispielen erläutert.

Beispiel I

Eine zusammengedrückte, nematische Flüssigkristallzelle der in der F i g. I dargestellten Art mit einem Paar

•Hingen I mm χ 20 mm χ 50 mm betrugen und welche auf ihrer Innenoberfläche mit einer lichtdurchlässigen Elektrodenschicht versehen waren, wobei die beiden Substrate durch ein Abstandsstück auf einem Abstand von 13± 1 μ gehalten waren, wurde mit einem Material eines flüssigen Kristalls gefüllt welches eine positive dielektrische Anisotropie aufwies, wobei die Füllmethode für das Material des flüssigen Kristalls angewandt wurde, welche ein Vakuumsystem verwendet. Als nematisches Material eines flüssigen Kristalls, welches eine positive dielektrische Anisotropie aufwies, wurde cini nematische Zusammensetzung eines flüssigen Kristalls mit folgendem Mischungsverhältnis verwendet:

30 Gew.-% von p-Methoxybenzyliden-

p'-n-butylanilin,

30 Gew.-% p-Äthoxybenzyliden-p'-n-butylanilin, 30 Gew. % p-Äthoxybenzyliden-p'-n-heptylanilin,

7 Gew.-% p-Cyanphenyl-p'-n-octyloxybenzoat und

3 Gew. % p-Cyanbenzylidenanilin.

Nachdem der Raum mit dem Material des flüssigen Kristalls ausgefüllt war, wurde das Paar der Substrate, welche das Material des flüssigen Kristalls von beiden Seiten umgab, mit einem Druck beaufschlagt, der von außerhalb orthogonal auf die Substrate wirkte, und zwar auf einen Teil der Substrate, der etwa 10 mm unterhalb des Schlitzes des Abstandsstückes lag. Der auf die Substrate wirkende Druck betrug etwa 20 bis 30 g/cm². Durch den Druck wurde ein Teil des Materials des flüssigen Kristalls aus dem Raum durch den Schlitz

Tabelle I

herausgedrückt. Das Material des flüssigen Kristalls, welches aus dem Schlitz herausgedrückt wurde, wurde mit einem Druckluftstrahl weggeblasen. Dann wurde etwa O^ ml von geschmolzenem synthetischem Wachs, ein Polyäthylenwachs (Erweichungspunkt: 132°C; Molekulargewicht: 4000; Dichte: 0,97) auf den Schlitz des Abstandsstückes als Dichtungsmittel aufgetropft und über etwa 5 Sekunden mit einem auf etwa 200° C aufgeheizten Lötkolben gegen den Schlitz des Ab-

K) Standsstückes gedrückt. Beim Wegnehmen des Lötkolbens von dem Dichtungsmittel wurde zugleich der Druck, welcher auf die Substrate ausgeübt wurde, um einen Teil des Materials des flüssigen Kristalls herauszudrücken, weggenommen. Dadurch konnte das

ti Dichtungsmittel eindringen und in dem Schlitz des Abstandsstückes aushärten, wobei das Material des flüssigen Kristalls ersetzt wurde.

Es wurden zehn Flüssigkristallzellcn gemäß der Erfindung, welche nach der obigen Beschreibung im uciapicl ί hcfgcaiciit WUruEii, ümu ZWSt üiitCr w CTWCTi dung eines synthetischen Wachses, mit zehn Flüssigkristallzellen verglichen, welche nach derselben Methode hergestellt wurden (abgesehen vom Heizvorgang), jedoch unter Verwendung eines Oyanacrylatklebstoffs

2") anstatt des synthetischen Wachses als Dichtungsmittel. Die Ergebnisse der Vergleichsvcrsuche sind in der Tabelle I zusammengefaßt Die Vergleichsversuche wurden in zwei verschiedenen Arten durchgeführt, die jeweils als Versuch I und Versuch Il bezeichnet sind.

in Im Versuch I wurden zehn Flüssigkristallzellen gemäß der Erfindung und weitere zehn Zellen, bei denen Cyanacrylatklebstoff als Dichtungsmittel verwendet wurde, einer Atmoshäre von 40⁰C und 95% relativer Feuchtigkeit über 1000 Stunden ausgesetzt. Der

ji elektrische Strom, welcher bei einer Spannung von 3 V und 50 Hz geflossen ist wurde viermal gemessen, d. h. bei 0 Stunden, bei 250 Stunden, bei 500 Stunden und bei 1000 Stunden, vom Beginn des Versuchs an. Die in der Tabelle I angegebenen Werte sind einfache Durch schnittswerte aus acht Werten der acht Stücke unter den zehn Versuchsstücken, bei welchen jeweils der maximale und der minimale Wert nicht berücksichtigt sind.

Im Versuch Il wurden zehn Flüssigkristallzellen jedes

4-1 Typs; welche mit den im Versuch I verwendeten Exemplaren identisch waren, einer Atmosphäre von 60⁰C und 95% relativer Feuchtigkeit über 3000 Stunden ausgesetzt Die Anzahl der Blasen, welche in der Flüssigkristallzelle aufgetreten sind, wurden nach 500

5») Stunden, 1000 Stunden, 2000 Stunden und 3000 Stunden nach Versuchsbeginn gezählt

Versuch I
Versuchszeit

Oichtmittel
Polyäthylenwachs

Versuch Il
Versuchszeit

Cyanacrylatkiebstoff

Dichtmittel

Polyäthylenwachs

Cyanacrylatklebstoff

Oh

250 h

500 h

1000 h

10 η A/mm²
12 η A/mm²

15 η A/mm²

16 η A/mm²

11 nA/mm² 13 nA/mm² 16 nA/mm² 20 nA/mm² 500h 1000 h 2000 h 3000 h

0 0 1 1

0
1

3 5

Beispiel 2

Es wurden zehn F'iüssigkristaiizeiien nach derselben Methode wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß ein anderes Polyathylenwachs (Erweichungspunkt: 128°C; Molekulargewicht: 2000; Dichte: 057) als Dichtungsmittel verwendet wurde. Diese zehn

FlüssigkriMdH/ellen wurden mit den zehn Flüssigkristallzellen verglichen, welche unter Verwendung des CyanacrylatklcbstofTs hergestellt wurden, wie sie im

IO

Beispiel I geprüft wurden. Die Ergebnisse der Vergleichsversui *»e sind in der Tabelle Il zusammengestellt.

Tabelle Il	Dichtmitlei Polyäthylenwachs	Cyanacrylalklebsloff	Versuch Il Versuchszeit	Dichtmillel Polyäthylen wachs	Cyanacrylal- klebsloir
Versuch I Versuchs/eil	10 nA/mm² ti nA/mm² 15 nA/mm² 16 nA/mm²	11 nA/mm² 13 nA/mm² 16 nA/mm² 20 nA/mm²	500 h 1000 h 2000h 3000h	0 0 I 2	0 I 3 5
Oh 250 h 500h 1000 h

Beispiel 3

Es wurden zehn Flüssigkristallzellen nach derselben _>< > Methode hergestellt, wie sie im Beispiel 1 verwendet wurde, mit der Ausnahme, daß ein anderes Polyäthylenwachs (Erweichungspunkt: 120°C; Molekulargewicht: 2000; Dichte: 0,94) als Dichtungsmittel verwendet wurde. Diese zehn Flüssigkristallzellen wurden mit den zehn Flüssigkristallzellen verglichen, welche unter Verwendung eines Cyanacrylatklebstoffs hergestellt wurden, wie er im Beispiel I geprüft wurde. Die Ergebnisse der Vergleichsvcrsuche sind in der Tabelle III zusammengestellt.

Tabelle III	Dichtmiltcl Polyäthylenwachs	Cyanacrylalklebsloff	Versuch Il Versuchszeit	Dichtmittel Polyäthylen wachs	Cyanacrylat klebstoff
Versuch I Versuchszeit	11 nA/mm² 13 nA/mm² 15 nA/mm² 16 nA/mm²	11 nA/mm² 13 nA/mm² 16 nA/mm² 20 nA/mm²	500h 1000 h 2000 h 3000 h	0 0 I 3	0 I 3 5
Oh 250 h 500h 1000 h

Beispiel 4

Es wurden zehn FTüssigkristallzellen nach demselben Verfahren hergestellt, welches im Beispiel I verwendet wurde, mit der Ausnahme, daß eine Mischung mit 50 Anteilen Polyäthyienwachs gemäß Beispiel 1 und mit 50 Anteilen Erdölwachs als Dichtungsmittel verwendet -tu wurde. Diese zehn Flüssigkristallzellcn wurden mit den zehn Flüssigkristallzellen verglichen, welche unter Verwendung des Cyanacrylatklebstoffs hergestellt wurden, wie er im Beispiel 1 geprüft wurde. Die Ergebnisse der Vergleichsversuche sind in der Tabelle IV

4*> zusammengestellt

Tabelle IV	Dichtmittel synth. Wachsgemisch	Cyanacrylatklebstofl	Versuch Il Versuchszeit Γ	Dichtmiltel synth. Wachs gemisch	Cyanacrylat- klebstofr
Versuch I Versuchszeit	10 nA/mm² 12 nA/mm² 13 nA/mm² 14 nA/mm²	11 nA/mm² 13 nA/mm² 16 nA/mm² 20 nA/mm²	500h 1000 h 2000h 3000h	0 0 1 2	0 1 3 5
Oh 25Oh 500h 1000 h			Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Flüssigkristallzelle mit einem Paar von im Abstand voneinander angeordneten lichtdurchlässigen Substraten mit einem dazwischen angeordneten Abstandsstück, welches zwischen den Substraten einen mit einem flüssigen Kristall gefüllten Raum umschließt, bei der das Abstandsstück oder ein Substrat mit wenigstens einer Öffnung zum Einfüllen in des flüssigen Kristalls in den Raum ausgestattet ist und bei der die öffnung mit einem synthetischen Wachs auf der Basis von gesättigten Kohlenwasserstoffverbindungen ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das synthetische Wachs ein r> Polyäthylenwachs mit einem Molekulargewicht von 2000 bis 5000 ist.

2. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des Polyäthylenwachses nicht geringer als 037 ist

3. Flüssigkristallzelle nach Anspruch t oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Erweichungspunkt des synthetischen Wachses zwischen 1OQ und 150⁰C Hegt