DE2522333A1

DE2522333A1 - Herstellungsverfahren fuer eine fluessigkristallzelle

Info

Publication number: DE2522333A1
Application number: DE19752522333
Authority: DE
Inventors: Joseph Borel; Louise Peccoud; Jacques Robert
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1974-05-21
Filing date: 1975-05-20
Publication date: 1975-12-04
Also published as: FR2272408B1; CH591096A5; JPS51365A; FR2272408A1

Description

Commissariat ä 1'Energie Atomique, Paris (Prankreich)

Herstellungsverfahren für eine Flüssigkristallzelle

Die Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren für eine Flüssigkristallzelle, insbesondere für Anze igevorri chtungen.

. Eine Flüssigkristallzelle besteht üblicherweise aus einem Flüssigkristallfilm, der sich zwischen zwei Glasplatten befindet, die mit transparenten oder reflektierenden leitenden Schichten bedeckt sind. Die Schichten spielen dabei die Rolle von Elektroden und erlauben die Darstellung alphanumerischer oder anderer erwünschter zeichen. Zwischen den beiden Platten und um die zeichen befindet sich ein dünner Distanzhalter (einige 10 /Um dick), der einerseits einen geeigneten Abstand sowie die Isolation zwischen den beiden Platten gewährleistet und andererseits die zelle abdichtet.

Die Herstellung derartiger zellen wirft zahlreiche Probleme auf:

a) der Distanzhalter muß von konstanter Dicke sein, um gute Parallelität zwischen den beiden Platten zur Er-

4lO-(B5321.3)-SFBk

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zielung korrekter elektrooptischer Eigenschaften im statischen wie auch im Übergangsbereich zu gewährleisten;

b) das Füllen der zelle mit dem Flüssigkristall muß so vorgenommen -werden können, daß jegliche verunreinigung oder Blasenbildung vermieden wird;

c) die Abdichtung der zelle muß zur Erzielung vollkommener Dichtheit von hoher Qualität sein; sie bestimmt die Lebensdauer der Zelle.

Bei herkömmlichen Flüssigkristallzellen wird die Distanzhalterung aus einem Epoxyharzmaterial er- · zeugt, das/etwa ²K)O ⁰C polymerisiert wird. Dabei wird üblicherweise eine dünne Schicht des Produkts um eine der beiden Platten erzeugt; die beiden Teile der Zelle werden darauf zusammengesetzt und zur Polymerisation des Harzes auf eine hinreichend hohe Temperatur erwärmt. Zum Füllen wird die zuvor evakuierte zelle leicht erwärmt und mit der Seite in das Flüssigkristallmaterial eingetaucht, die eine in der Harzschicht vorgesehene öffnung aufweist. Die· abschließende Versiegelung besteht im Verschließen dieser öffnung mit einem geeigneten Klebematerial.

Dieses Herstellungsverfahren weist eine Reihe von Nachteilen auf; die zwei Hauptnachteile bestehen darin, daß die genannte Verfahrensweise keine geeignete Basis für ein industrielles Herstellungsverfahren darstellt sowie, daß nach dieser Verfahrensweise nur Zellen erhältlich sind, deren Eigenschaften von zelle zu... zelle nur wenig reproduzierbar sind, was große Schwierigkeiten mit sioh bringt, wenn derartige zellen innerhalb derselben Anzeigevorrichtung vorgesehen werden sollen.

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Nach einem anderen bereits angegebenen Verfahren wird ein plastisches Distanzmaterial verwendet, um die Dichtheit zu gewährleisten. In diesem Fall bringt jedoch die Elastizität des Verbindungsmaterials beträchtliche Schwierigkeiten mit sich, wenn eine gleichmäßige Dicke auf einen vorbestimmten Wert hin erzeugt werden soll.

Der Erfindung liegt entsprechend die Aufgabe zugrunde, ein verfahren zur Herstellung von Flüssigkristallzellen anzugeben, das die genannten Nachteile nicht aufweist und das eine Reihe von Verfahrensschritten umfaßt, die ohne Schwierigkeiten vollständig automatisiert werden können, was von großem industriellem Interesse ist, wobei die so hergestellten

Zellen von so hoher Qualität sind, daß sie ohne weiteres für Multiplexzwecke eingesetzt werden können.

Die Aufgabe wird entsprechend den Patentansprüchen gelöst.

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren beruht im wesentlichen darauf, daß insbesondere durch Vakuumbedampfung eine Schicht kontrollierter Dicke aufgebracht wird, auf der sich eine dünne Schicht eines Materials mit niedrigem Schmelzpunkt aufbaut, das eine Art Lötverbindung der beiden Platten ohne zu hohe Temperaturerhöhung ermöglicht.

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für Anzeigezellen, die eine erste, mit einem ersten Elektrodensystem überzogene platte sowie eine zweite transparente und mit einem zweiten System transparenter Elektroden überzogene Platte enthält, umfaßt folgende Schritte;

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a) auf zumindest eine der zuvor mit dem entsprechenden Elektrodensystem versehenen Platten wird durch eine am Umfang der entsprechenden Platte vorgesehene Maske eine Schicht kontrollierter Dicke (im folgenden als Distanzschicht bezeichnet) aufgebracht;

b) auf zumindest eine der ggf. wie unter a) behandelten Platten wird anschließend ein Streifen eines Materials mit niedrigem Schmelzpunkt längs des Umfangs der entsprechenden Schicht aufgebracht;

c) die beiden Platten werden anschließend so zusammengefügt, daß der Streifen (im folgenden

als Distanzrand bezeichnet) auf der entsprechenden Schicht zu liegen kommt;

d) die beiden Platten werden durch Erwärmen des Materials mit niedrigem Schmelzpunkt bis zu dessen Schmelzpunkt miteinander verschweißt.

Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Distanzschicht durch Vakuumbedampfung des entsprechenden Materials in einem Rezipien ten vorgenommen, der die mit der Maske bedeckte Platte enthält.

Erfindungsgemäß kann auf jede Platte eine Distanzschicht und ein Dichtrand aus dem niedrigschmelzenden Material aufgebracht werden. Es ist jedoch auch möglich, auf einer Platte die Distanzschicht und auf der anderen Platte den Dichtrand oder eine Distanzschicht und einen Dichtrand auf einer Platte und lediglich einen Dichtrand auf der anderen vorzusehen.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungs-

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gemäßen Verfahrens weist die Distanzschicht zwei Dicken auf, und der Dichtrand aus dem niedrigschmelzenden Material wird auf den Teil der Distanzschicht mit der geringeren Dicke aufgebracht.

Der Teil der Distanzschicht mit der größeren Dicke entspricht dabei vorteilhaft dem inneren Rand, wobei der Dichtrand aus dem niedrigschmelzenden Material außen auf der entsprechenden Distanzschicht aufgebracht wird.

Eine derartige Distanzschicht ist durch Bedampfen mit dem entsprechenden Material im Vakuum durch eine erste Maske hindurch unter folgenden Verfahrensschritten erhältlich:

- Vakuumverdampfung des für die entsprechende Distanzschicht vorgesehenen Materials in einem Rezipienten mit der Platte,

- Aufbringen einer ersten Maske auf der Platte zur Erzeugung einer ersten Schicht homogener Dicke,

- anschließendes Aufbringen einer zweiten Maske auf der ersten Schicht zur Erzeugung des Teils der Distanzschicht mit der größeren Dicke.

Das auf der Distanzschicht aufgebrachte Material ist dabei vorzugsweise ein Metall, das unter Indium, Blei, Zinn, Selen sowie deren Legierungen ausgewählt ist. Das Material der Distanzschicht kann ein Metall sein, ist jedoch vorteilhaft ein isolierendes Material und besteht beispielsweise aus Siliciumoxid,

Nach der vorteilhaftesten Weiterbildung der Erfindung besteht die Distanzschicht aus SiO, das Me-

5 Q 9 8 ■', 9 / 0 7 ^

tall mit niedrigem Schmelzpunkt ist Indium.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der zeichnung näher erläutert; es zeigen;

Fig. 1 einen schematisohen Schnitt durch die untere platte einer erfindungsgemäßen FlUsslgkristallzelle;

Flg. 2 eine perspektivische Ansicht der in Fig. X dargestellten unteren Platte mit den entsprechenden elektrischen Anschlüssen;

Fig. 3 eine Sohnittdarstellung der oberen Platte einer erfindunge^emäß hergestellten Platt«;

Flg. 4 eine perspektivische Ansicht der In Flg. 3 dargestellten oberen platte; .

Fig. 5 eine besondere Ausführung form der Diat&nz-8ohioht;

Flg. 6 eine perspektivische Expioaionszeichnung der erflndungagemäfl erhaltenen zelle für den Fall einer pistanzsQhloht .mit zwei Dicken;

Fig. 7 eine Schnittdarstellung der Distanzschicht mit zwei

Fig. 8 eine SohnittdarsteUun^ der Dl8tajM8chxcnt^j[)i_cken; in dem Gebiet, wo der Dichtrand aus dem niedrigschmelsonden Material zwischen dem Innenrand und der "Uberdioke" aufgebracht ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand dee einer zelle näher erläutert, dessen Distanz^: aus siliciumoxid SlO besteht, die mit Indium niedrlgsohmolzendein Metall verbunden 1st« die Er«

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findung ist jedoch nicht auf diese beispielhafte Ausführungsform beschränkt.

Siliciumoxid SiO ist aus folgenden Gründen besonders interessant:

a) es besitzt sehr gut ausreichende elektrische Isolationseigenschaften;

b) es gewährleistet gute Dichtheit gegen Flüssigkeiten;

c) es ist mit den übrigen benachbarten Materialien wie Glas und Indiumoxid gut verträglich, was das Auftreten von Rissen vermeidet;

d) bei der Auftragung in dicken Schichten treten keine inneren Spannungen auf;

e) die Vakuumverdampfung kann bei niedriger Temperatur vorgenommen werden; dieser Umstand erlaubt die verwendung von Wolfram- oder Molybdäntiegeln und vermeidet die verwendung eines Elektronenstrahlsverdampfers, der beispielsweise im Fall von Materialien wie Silicium oder Aluminium erforderlich ist);

f) das Material liegt in fester und massiver Form

vor und behält diese Form auch bei der verdampfung, was jegliohe verunreinigung des Rezipienten vermeidet .

Im speziellen Fall stellen sich die verschiedenen Herstellungsschritte für die erfindungsgemäße zelle wie folgt dar:

1) Reinigung der die Elektrodensysteme tragenden Glasplatten;

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2} Aufbringen elektrisch leitender transparenter (beispielsweise In₂CL) oder reflektierender (Al, Cr, Au) Schichten auf die beiden Glasplatten;

j5) Ätzen der Elektroden nach einem Ionen- oder chemischen verfahren zur Festlegung der Profile der entsprechenden Anzeigezeichen;

^) ggf. Behandlung der Plattenoberflächen zur Erzeugung einer geeigneten Orientierung der Flüssigkristallmoleküle, Die Behandlung kann beispielsweise in bekannter Weise im Aufbringen von SiO unter einem Winkel, beispielsweise durch Schrägbedampfen, bestehen. In gleicher Weise ist jedoch auch ein Tränken in einem grenzflächenaktiven Mittel durchführbar;

5) erfindungsgemäßes Aufbringen einer geschlossenen oder mit einer Öffnung versehenen Distanzschicht aus SiO auf den beiden Platten oder auf einer der Platten, wenn zwei Halb-Distanzschichten oder nur eine einzige Schicht erzeugt werden sollen;

6) Aufbringen des niedrigschmelzenden Materials, beispielsweise Indium, auf die Distanzschicht und auf die obere Platte oder auf beide Oberseiten beider Halb-Distanzschichten.

In dem Fall, wenn die Distanzschicht eine zum Füllen vorgesehene Öffnung aufweist, schließen sich folgende weiteren Schritte an:

7a) Positionieren der beiden Platten zueinander;

8a) verschweißen beider Platten durch Erhitzen des niedrigschmelzenden Materials bis zu dessen Schmelzpunkt, wobei entweder die zelle in einen Ofen gebracht oder das niedrigschmelzende Material durch IR-Strahlung, Hochfrequenz- oder Laser-

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strahlen erhitzt wird;

9a) Einbringen des Flüssigkristalls in die vorher erwärmte und evakuierte zelle durch Eintauchen in ein Flüssigkristallbad;

10a)Verschließen der Füllöffnung in der Distanzschicht;

lla) ggf. Reinigung der zelle und Festigkeitsverstärkung mit einem Klebeband ο.dgl.

Wenn die Distanzschicht andererseits völlig geschlossen ist, werden das Füllen und die anschließenden Verfahrensschritte folgendermaßen vorgenommen:

7b) Aufbringen des Flüssigkristalls auf eine der beiden Platten;

8b) gegenseitiges Positionieren der beiden Platten;

9b) verschweißen der beiden Platten wie unter 8a), wobei dieser Schritt vorzugsweise in Vakuum vorgenommen wird;

10b)Reinigung und verstärkung zur Erhöhung der Festigkeit wie unter lla).

Das Aufbringen des SiO und des Indiums geschieht vorteilhaft durch Vakuumbedampfung; die Anwendung anderer Verfahren wie etwa beispielsweise von Siebdruckverfahren ist jedoch ebenfalls im allgemeinen Erfindungsgedanken enthalten.

In den Fig. 1-4 sind die entsprechenden Ergebnisse der jeweiligen erfindungsgemäßen verfahrensschritte näher erläutert. In Fig. 1 ist mit 2 die untere Glasplatte der zelle bezeichnet, auf der eine leitende

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- ίο -

Schicht 4, beispielsweise aus In₃O,, aufgebracht ist, die das Elektrodensystem der unteren Platte darstellt; ferner eine Oberflächenbehandlungsschicht 6, beispielsweise eine Schrägbedampfungsschicht aus SiO, die hinreichend dünn ist,· um die Schicht 4 nicht vollständig elektrisch vom Flüssigkristall zu isolieren. Die mit 8 bezeichnete Distanzschicht weist ein aufgesetztes Material 10 von niedrigem Schmelzpunkt auf.

Wenn die zum Aufbringen der Distanzschicht 8 verwendete Maske von hoher Qualität ist, insbesondere, wenn ihre Ränder mit großer Genauigkeit geschnitten sind, kann diese zum Aufbringen der Materialien 8 wie auch 10 in gleicher Weise verwendet werden. In manchen Fällen ist es jedoch günstiger, zum Aufbringen des Materials 10 eine zweite Maske zu verwenden, die schmäler ist als die erstere.

Neben den mit den entsprechenden Bezugszahlen gekennzeichneten Bestandteilen aus Fig. 1 zeigt Fig.2 ein numerisches zeichen 12 aus- sieben Segmenten, die durch die verbindungen 14 mit den Kontakten 16 verbunden sind, wodurch eine verbindung der zelle mit den entsprechenden, nicht dargestellten elektronischen Steuereinrichtungen ermöglicht wird.

In Fig. 2 ist ferner ein'Kontaktanschluß l8 dargestellt, der nach den gleichen Vakuumaufdampfverfahren herstellbar ist und aus einem isolierten Kontakt besteht, der mit dem zur Beschichtung der Distanzschicht verwendeten niedrigschmelzenden Material bedeckt ist. Wie im folgenden näher erläutert wird, dient der Anschluß l8 der elektrischen verbindung der Elektrode der oberen Platte mit der Anschlußleiste 2 0,

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die sich auf der unteren Platte befindet.

Die obere Platte der zelle ist in Fig. 3 dargestellt; die Platte weist eine Glasplatte 22 auf, auf der eine leitende Schicht 2k aufgebracht ist, beispielsweise aus In0,, sowie eine Schicht 26, die dazu dient, die PlUssigkristallmolekUle zu orientieren; sie besteht beispielsweise aus einer durch Schrägbedampfen erhaltenen SiO-Schieht; die Platte weist ferner einen Dichtrand 28 aus dem niedrigschmelzenden Material auf, insbesondere aus Indium. Wie bereits erwähnt, kann auf die obere Platte in gleicher Weise auch eine Halb-Distanzsehicht aus SiO analog der Schicht 8 in Fig. 1 und anschließend ein Indiumrand aufgebracht werden.

In Fig. 4 ist die obere Platte der zelle perspektivisch dargestellt; sie zeigt die Gegenelektrode, deren Lage 30 dem numerischen zeichen 12 der unteren Platte entspricht. Die Gegenelektrode ist über einen Bereich hin verlängert, der bei montierter zelle mit dem Anschluß 18 in Kontakt kommt und so die elektrische Verbindung der Gegenelektrode 30 mit der Anschlußleiste 20 sicherstellt. Es wird deshalb vorteilhaft eine Maske herangezogen, die die Ablagerung des Metalls auf dem hinreichend großen Anschluß l8 erlaubt, um so den isolierten Teil des Anschlusses vollständig mit dem Metall zu überziehen.

Die erwähnte Anschlußart der Gegenelektrode der oberen Platte stellt eine lediglich beispielhafte Ausführungsform dar; eine elektrische verbindung der Gegenelektrode 30 durch einen Anschluß, der sich ganz auf der oberen Platte befindet, ist ebenfalls im allgemeinen Erfindungsgedanken enthalten.

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Die Distanzschicht, die die Dichtheit und die geeignete Dicke der zelle gewährleistet, ist nicht notwendig rechtwinklig. Sie kann vielmehr kompliziertere Formen aufweisen, die den Füllvorgang erleichtern und in gleicher Weise eine mögliche verunreinigung des Flüssigkristalls durch den Kleber bzw.das Verkittungsmittel verhindern, mit dem die in der Distanzschicht vorgesehene öffnung verschlossen wird. Nach dem erfindungsgemäßen verfahren sind Distanzschichten jeglicher Formgebung in gleicher Weise gut herstellbar. In Fig. 5 ist als Beispiel eine besondere Form der Distanzschicht dargestellt, die aus einer rechtwinkligen Hauptschicht 34 besteht; sie weist eine Hilfsschicht 36 auf, die dazu dient, die Füllöffnung 38 teilweise zu verdecken. Für die auf der oberen Platte angeordneten Gegenelektroden sind Kontaktanschlüsse 40 vorgesehen; im vorliegenden Beispiel sind drei Anschlüsse dargestellt, entsprechend einer Anzeigevorrichtung aus drei nebeneinander befindlichen numerischen zeichen.

Aus der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens geht hervor, daß damit unter Verwendung der Vakuumbedampfung sowie durch die Verwendung von Masken Distanzschichten kontrollierter Dicke mit hoher Präzision erhältlich sind; besonders vorteilhaft ist dabei, daß die Verfahrensschritte automatisiert werden können. Das erfindungsgemäße verfahren trägt deshalb zu einer deutlichen Senkung der Gestehungskosten von entsprechenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen bei.

Eine weitere vorteilhafte Konsequenz der mit dem erfindungsgemäßen verfahren erzielbaren hohen Genauig-

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keit besteht darin, daß nunmehr Zellen, die zu mehreren in einer Anzeigeeinheit vorgesehen werden sollen, beispielsweise für sequentielle Signale, in leichter Weise hergestellt werden können, was mit den bisher zur Verfügung stehenden verfahren nach dem Stand der Technik nicht möglich war, da diese zu nicht annehmbaren Streuungen und Abweichungen in den Eigenschaften der einzelnen zellen führten, insbesondere aufgrund ungleicher Dicke der Zellen. Aus dieser Möglichkeit, Multiplex-zellanordnungen herstellen zu können, resultiert eine verringerung der Anzahl der chemischen Steueranschlüsse für eine Zellengruppe, wenn beispielsweise η zellen zu sieben Segmenten nach einem Multiplexverfahren angesteuert werden sollen, ist es möglich, nur sieben Anschlüsse zu verwenden, die das Ansteuersignal weiterleiten; hinzu kommen jeweils ein Anschluß pro zelle, der mit der Gegenelektrode der oberen Platte verbunden ist, wobei die Elektroden sequentiell an-

slch gesteuert werden. Im genannten Fall ergibt/daraus eine Anzahl von verbindungen gleich 7 + n. wenn im Gegensatz dazu eine Multiplex-Ansteuerung unmöglich ist, muß jede einzelne zelle unabhängig mit sieben Anschlüssen versehen werden, was insgesamt zu 7η Anschlüssen führt, wobei jeweils ein Anschluß zur gleichzeitigen Ansteuerung der η Gegenelektroden der oberen Platten hinzukommt. Die Differenz zwischen 7 + η und 7n + 1 wird dann beträchtlich groß, wenn die Anzahl der anzuzeigenden zeichen 3 oder 4 übersteigt.

Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Distanzschicht zwei Dicken auf, die nicht in den Fig. 6-7 und 8 dargestellt ist.

weitere Einzelheiten zur Hersteilung der in

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Fig. 1 dargestellten PlUssigkristallzelle gehen aus der Beschreibung der entsprechenden französischen Hauptanmeldung hervor (vgl. die PR-Anmeldung 74·-17654).

Die zelle ist "dabei aus Gründen der Anschaulichkeit nicht maßstabsgetreu gezeichnet, da die umgebende Distanzschicht nur eine Dicke von einigen /um aufweist und entsprechend in Bezug auf die äußeren Dimensionen der zelle beträchtlich vergrößert dargestellt ist, die einige mm oder cm groß sind.

Die in Fig. 6 dargestellte zelle besitzt zwei Platten 110 und 112, die insbesondere aus Glas bestehen, zwischen denen bei montierter zelle ein Flüssigkristallfilm eingebracht ist. Die Platte HO weist zwei Anzeigeelektroden auf, beispielsweise für ein numerisches zeichen; die Elektroden 114 bilden im Beispiel der Fig. 6 ein zeichen mit sieben Segmenten, das bei numerischen Anzeigen üblich ist. Die verschiedenen Elektroden sind über die elektrischen Anschlüsse 116, die auf der Platte HO vorgesehen sind, sowie die Kontakte 118 mit den entsprechenden, nicht dargestellten Steuerkreisen verbunden. Die Platte 112 ist innen mit den Gegenelektroden 120 bedeckt, deren Abmessungen denen einer Gruppe von Elektroden 114 entsprechen, die ein zeichen bilden. Die zwei Platten HO und 112 sind versiegelt und durch die Schicht 122 auf entsprechend geeignetem Abstand gehalten, die sich am äußeren Umfang der Platte HO befindet und eine öffnung 124 aufweist, die zum Füllen der Zelle, bestimmt ist.

Wie in Fig. 6 dargestellt, weist die Distanzschicht zwei Dicken auf, wobei die größere Dicke den inneren Rand 126 der Distanzschicht entspricht.

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Der aus dem niedrigschmelzenden Material bestehende Dichtrand 128 ist an der Außenseite des Innenrands 126 auf dem Teil 130 der Distanzschicht mit der geringeren Dicke aufgebracht.

Auf diese Weise wird die Distanz durch den Innenrand 126 sichergestellt, die Dichtheit durch den Dichtrand 128 aus dem riiedrigschmelzenden Material, wobei die Dichtung in der äußeren Zone der Distanzschicht erfolgt.

Durch diese Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, eine ausgezeichnete Parallelität zwischen den beiden Platten 110 und 112 zu erzielen, da die Parallelität nur noch von der Regelmäßigkeit der Dicke des Innenrands 126 der Distanzschicht abhängt, die wiederum mit großer Genauigkeit kontrolliert bzw. eingestellt werden kann, insbesondere, wenn die Distanzschicht durch Vakuumbedampfung aus einem isolierenden Material wie beispielsweise Siliciumoxid hergestellt wird.

Nach dieser Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ferner vermieden, daß der Flüssigkristall mit dem Versiegelungsmaterial in Kontakt kommt, wodurch eine verunreinigung des Flüssigkristalls begrenzt und die Lebensdauer der zelle gleichzeitig erhöht wird. Die Auswahl des entsprechenden Materials kann ferner aufgrund dieses Umstands ohne Rücksicht auf eine mögliche verunreinigung des Flüssigkristalls lediglich aufgrund seiner Eignung zur Versiegelung vorgenommen werden. Aus diesem Grund sind niedrigschmelzende Metalle (vgl. das französische Hauptpatent)

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wie Indium, Blei, Zinn, Selen sowie deren Legierungen wie auch Plastikmaterialien, Epoxyharze oder Kleber

/SY

wie Araldit^va' verwendbar.

In Fig. 7 ist die erfindungsgemäße Herstellungsweise der Distanzschicht mit doppelter Dicke dargestellt.

Es wird vorteilhaft folgendermaßen verfahren:

- zunächst wird Siliciumoxid im Vakuum in einem Rezipienten aufgedampft, der die Platte 152 mit einer darauf befindlichen ersten Maske enthält, wodurch eine erste Schicht von beispielsweise 5 ,um Dicke erzeugt wird; anschließend wird eine Schicht 1J4 aufgebracht, die in Fig.7a dargestellt ist. Im Verlauf der ersten Schichtbildung sind in gleicher Weise auch die Vorsprünge 137 aufzubringen, die in den Fig. 6 und 8 dargestellt sind; sie dienen, wie im folgenden näher erläutert ist, zur Aufnahme der Verbindungskontakte für die Gegenelektroden 120;

- mit Hilfe einer zweiten Maske, die sich auf der ersten befindet, wird nach der ersten Bedampfung eine zweite SiO-Schicht (beispielsweise von 3 Aim Dicke) aufgebracht, wobei der Rezipient noch immer geschlossen und evakuiert ist, wodurch der innere Rand 136 (in Fig. 7b dargestellt) erzeugt wird. Dieser Rand verleiht der Distanzschicht im vorliegenden Beispiel eine Gesamtdicke von 6 /um.

Wenn eine Distanzschicht hergestellt werden soll, die gleichzeitig einen inneren Rand und eine äußere Uberdicke aufweist, wird die zweite Maske so vorgesehen, daß die überdicke 138, wie in Fig. 8 dargestellt,

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zusätzlich zum Innenrand 136 aufgetragen wird.

Der Indiumrand 140, der massiv sein kann, wird anschließend entsprechend der erwünschten Kontur auf die Schicht 34 aufgebracht; das Auftragen geschieht vorzugsweise durch Bedampfung, beispielsweise mit Hilfe einer Maske, die eine kleinere Öffnung aufweist oder eine Öffnung besitzt, die der Differenz zwischen der Öffnung der ersten und der Öffnung der zweiten Maske entspricht.

Die zum Indiumauftrag bestimmte Maske kann Löcher aufweisen, durch die leitende Anschlüsse aufgebracht werden können, die für den elektrischen Kontakt mit den Gegenelektroden 120 bestimmt sind. In der Fig. 6 sind zwei derartige Anschlüsse dargestellt; ein Anschluß ist in Fig. 8 im Schnitt dargestellt. Der Anschluß 142 in Fig. 8 ist auf dem Vorsprung 137 aufgebracht, der während der ersten Vakuumbedampfung erzeugt wurde. Der Anschluß bedeckt teilweise eine verbindung 144, die mit der entsprechenden Steuereinrichtung der Anzelgezelle verbunden ist.

Die Überdicke 138 ist insbesondere auf der Seile der Zelle von Nutzen, an der die Kontakte 18 und die Verbindungen 144 zusammengeführt sind, wie aus Fig. hervorgeht: sie verhindert, daß Kurzschlüsse an den Kontakten durch Austreten des Versiegeln;;;;;smaterials \H0 im Verlauf des versiegeUmgsschrttt.-■·, -mf treten.

Das erfindungsgemäße v-ai'rohren 1st uioht auf dt«

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angeführten Beispiele für Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen beschränkt; es läßt sich in allgemeiner Weise auf alle elektrooptischen Anzeige-

auch vorrichtungen, insbesondere/auf elektrolytische

Anzeigezellen,anwenden.

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Claims

- 19 Patentansprüche

1/ Verfahren zur Herstellung einer Anzeigezelle mit einer ersten Platte mit einem ersten Elektrodensystem und einer zweiten, transparenten Platte mit einem zweiten, transparenten Elektrodensystem, dadurch gekennzeichnet, daß

a) auf zumindest einer der zuvor mit dem entsprechenden Elektrodensystem bedeckten Platten durch eine am Umfang der Platte vorgesehene Maske eine Distanzschicht kontrollierter Dicke aufgebracht wird,

b) anschließend auf zumindest einer der ggf. wie unter a) behandelten Platten ein Rand aus einem Material mit niedrigem Schmelzpunkt längs des entsprechenden ümfangs der Distanzschicht aufgebracht wird,

c) die beiden Platten so aneinandergesetzt werden, daß der Dichtrand auf der Distanzschicht aufliegt,

d) die beiden Platten durch Erwärmen des niedrigschmelzenden Materials bis zu dessen Schmelzpunkt miteinander verschweißt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzschicht durch Aufdampfen des entsprechenden Materials im Vakuum in einem Rezipienten erzeugt wird, der die mit der Maske versehene Platte enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgebrachte Distanzschicht zwei Dicken aufweist und der Dichtrand aus dem niedrigschmelzenden Material auf den Teil der Distanzschicht mit der geringeren Dicke aufgebracht wird.

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4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der Distanzschicht mit der größeren Dicke dem Innenrand entspricht und der Dichtrand aus dem niedrigschmelzenden Material an der Außenseite der Distanzschicht aufgebracht wird.

5. verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzschicht durch Aufdampfen des entsprechenden Materials im Vakuum durch eine erste Maske in folgender Verfahrensweise erhalten wird:

- Vakuumbedampfung mit dem entsprechenden Material der Distanzschicht in einem Rezipienten, der die Platte enthält,

- Aufbringen einer ersten Maske auf die Platte zur Erzeugung einer ersten Schicht gleichmäßiger Dicke,

- anschließendes Aufbringen einer zweiten Maske auf die erste Schicht zur Erzeugung des Teils der Distanzschicht mit der größeren Dicke.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzschicht auf zumindest einem Teil ihres Umfangs und an der Außenseite des Innenrandes eine Überdicke aufweist, die der Distanzschicht die Dicke ihres Innenrands verleiht, wobei der Dichtrand in diesen Teil zwischen der Überdicke und dem Innenrand eingebracht wird.

7. verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der Distanzschicht, der die überdicke aufweist, auf demjenigen Teil der Platte aufgebracht wird, der mit den elektrischen Anschlüssen versehen ist.

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8. verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufdampfen des niedrigschmelzenden Materials im Vakuum durch eine auf der Distanzschicht aufgebrachte Maske vorgenommen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als niedrigschmelzendes Material ein Metall verwendet wird, das unter Indium, Blei, zinn, Selen sowie deren Legierungen ausgewählt ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche l - 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzschicht aus einem isolierenden Material hergestellt wird.

11. verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzschicht aus Siliciumoxid SiO hergestellt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zelle eine Plüssigkristallzelle ist sowie, daß das Füllen der zelle mit dem Flüssigkristall durch Aufbringen eines Tropfens des Flüssigkristalls auf die nach den Schritten a) und b) behandelte platte und anschließendes verschließen der zelle nach den Schritten c) und d) vorgenommen wird.

15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zelle eine Plüssigkristallzelle ist sowie, daß das Füllen der Zelle mit dem Flüssigkristall nach dem Schritt d) durch eine in der Distanzschicht vorgesehen öffnung durch Evakuieren der zelle und Eintauchen der öffnung in ein Flüssigkristallbad vorgenommen wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ferner auf der Platte zumindest ein elektrischer

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Kontakt ans chluß der gleichen Höhe wie die Di stanz schicht durch Aufbringen desselben Materials wie die Distanzschicht durch eine mit einer geeigneten öffnung versehene Maske hindurch vorgenommen wird, wobei der Anschluß mit einem. Metall mit niedrigem Schmelzpunkt vollständig bedeckt wird.

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