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Elektrooptische Anzeigeeinrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft eine elektrooptische Anzeigeeinrichtung, insbesondere eine
eine kristalline Flüssigkeit enthaltende Anzeigeeinrichtung, sowie ein Verfahren
zu deren Herstellung.
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Bei bekannten Anzeigeeinrichtungen dieser Art werden elektrische
Verbindungen an den abdichtend warm verklebten Elektrodenplatten dadurch hergestellt,
daß ein elektrisch leitender Klebstoff an vorherbestimmten Stellen aufgetragen wird,
oder indem ein leitender Klebstoff vor der Herstellung der abdichtenden Verbindung
aufgetragen wird und dann das Verkleben durch Druckausübung bewirkt wird. Bei einer
verhältnismäßig großen Anzahl von Verbindungspunkten ist die Herstellung derartiger
Verbindungen an den Elektrodenplatten jedoch verhältnismäßig schwierig.
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Es wurde ferner bereits vorgeschlagen, einen elektrisch leitenden
Klebstoff nach dem Siebdruckverfahren auf eine Elektrodenplatte an den Verbindungsstellen
aufzutragen und die beiden
Elektroden durch Druckausübung mit Hilfe
einer Schicht aus thermoplastischem Harz zu verkleben, die zwischen den beiden Platten
angeordnet ist. Es wurde ferner bereits vorgeschlagen, einen leitenden Klebstoff
im Siebdruckverfahren auf eine Elektrodenplatte aufzutragen und ein Isoliermaterial
wie Epoxyharz oder Glas mit niedrigem Schmelzpunkt auf die andere Elektrodenplatte
aufzudrucken, wonach die Elektrodenplatten durch Druckausübung verklebt werden.
Da bei diesen Verfahren jedoch zwei Arten von Druckmustern erforderlich sind und
sowohl leitender Klebstoff als auch ein Isoliermaterial verwandt werden muß, sind
diese Verfahren zeitraubend und verhältnismäßig teuer.
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Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Anzeigeeinrichtung der
eingangs genannten Art und ein Verfahren zu deren Herstellung unter Vermeidung der
genannten Nachteile und Schwierigkeiten derart-zu verbessern, daß eine möglichst
gleichförmige Dicke des Abdichtungsmaterials zwischen den Elektrodenplatten durch
eine gleichzeitige Herstellung der anschließenden und abdichtenden Verbindung mit
Hilfe eines Materials erzielt werden kann. Diese Aufgabe wird bei einer Anzeigeeinrichtung
der eingangs genannten Art durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst, bzw.
durch das Verfahren nach Anspruch 5.
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Die wesentlichen Merkmale der Erfindung sind deshalb in einer Anzeigeeinrichtung
zu aehen, bei der zwischen zwei Elektrodenplatten eine einen elektrooptischen Effekt
zeigende Substanz abdichtend eingeschlossen ist, wobei auf der einen Elektrodenplatte
eine Anzahl von Elektroden vorgesehen ist, an die Anschlußleitungen angeschlossen
sind, wobei Verbindungsleitungen zur Verbindung der Elektroden mit äußeren Anschlußleitungen
vorgesehen sind, gemeinsame Elektroden auf der anderen Elektrodenplatte gegenüberliegend
den Anzeigeelektroden, mit den gemeinsamen Elektroden verbundene Anschlußleitungen,
Verbindungsleitungen zum Anschluß gemeinsamer Anschlußleitungen der Anzeigeelektroden
und von gemeinsamen Elektroden, ein Material zum Verbinden der beiden Elektrodenplatten
und zum Verhindern eines Austritts der
elektrooptischen Substanz,
sowie ein leitender Klebstoff zum elektrischen Verbinden der Verbindungsleitungen
und der Anschlußleitungen der Anzeigeelektroden und der gemeinsamen Elektroden und
der weiteren Verbindungsleitungen an vorherbestimmten Stellen vorgesehen ist. Der
leitende Klebstoff und das Dichtungsmaterial bestehen aus einem nichtleitenden Klebstoff,
in dem elektrisch leitende Teilchen mit einer solchen Teilchengröße vorhanden sind,
die etwa gleich dem Zwischenraum zwischen den beiden Elektrodenplatten sind. Bezogen
auf das Gesamtvolumen beträgt der Anteil der leitenden Teilchen nicht mehr als 60wo.
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Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert
werden. Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine elektrooptische Anzeigeeinrichtung
gemäß der Erfindung; Fig. 2 eine Draufsicht auf die eine Elektrodenplatte der Anzeigeeinrichtung
in Fig. 1; Fig. 3 eine Draufsicht auf die andere Elektrodenplatte der Anzeigeeinrichtung
in Fig. 1; Fig. 4 einen Teilschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1; und Fig.
5 einen Teilschnitt entlang der Linie V-V in Fig. 1.
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Die in Fig. 1 dargestellte Anzeigeeinrichtung enthält zwei übereinander
angeordnete Elektrodenplatten 1, 2. Die Elektrodenplatte 1 besteht aus einer nichtleitenden
transparenten Glasplatte, die auf ihrer Oberseite mit transparenten Anzeigeelektroden
3, 4, 5 und 6 versehen ist, die auf der Elektrodenplatte 1 durch Ausätzen von Schichten
aus Indiumoxid, Zinnoxid oder dergleichen aufgesprühter oder im Vakuum aufgedampfter
Schichten ausgebildet wurden.
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Die Anzeigeelektroden 3 bis 6 bestehen aus sieben 8-förmig angeordneten
Anzeigeabschnitten 7 bis 13, 14 bis 20, 21 bis 27 und 28 bis 34 (Fig. 2), von denen
sich Anschlußleitungen 7a 34a erstrecken. Von diesen Anschlußleitungen erstrecken
sich die Leitungen 16a, 24a und 26a bis zu dem unteren Endteil der Elektrodenplatte
1. Anschlußleitungen 35a, 36a, 37a und 38a sind unter den Anzeigeelektroden 3 bis
6 angeordnet und mit Anschlußleitungen 35b, 36b, 37b und 38b gemeinsamer Elektroden
35 bis 38 (Fig. 3) verbunden, wie im folgenden noch näher erläutert werden soll.
VierAnschlußleitungen 39 bis 42 sind ferner auf der Elektrodenplatte 1 vorgesehen,
von denen sich jede am unteren Ende der Elektrodenplatte 1 erstreckt.
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Die in Fig. 3 dargestellte Elektrodenplatte 2 besteht aus Keramik
oder Glas. Sie ist mit gemeinsamen Elektroden 35 bis 38 versehen, die gegenüber
den Anzeigeelektroden 3 bis 6 angeordnet sind. Die Elektroden 35 bis 38 bestehen
aus einer nichttransparenten Schicht aus Nickel, Aluminium, Silber, Gold, Platin
oder dergleichen. An die Elektroden 35 bis 38 sind Anschlußleitungen 35b, 36b, 37b,
38b angeschlossen, deren untere Enden auf den oberen Enden der Anschlußleitungen
35a bis 38a liegen. Außerhalb der Anordnung der Elektroden 35 bis 38 sind Verbindungsleitungen
43 bis 49 vorgesehen, durch die betreffende der Anschlußleitungen 7a bis 34a der
Anzeigeabschnitte 7 bis 34 auf der Elektrodenplatte 1 verbunden sind. Beispielsweise
sind Anschlußleitungen 8a, 15a, 22a und 29a der Anzeigeabschnitte 8, 15, 22 und
29 durch die Verbindungsleitung 48 miteinander verbunden, wie aus Fig. 1 ersichtlich
ist.
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Die Verbindung der Verbindungsstellen 50 bis 87, mit denen die Anschlußleitungen
7a bis 34a und 35b bis 38b und die Verbindungsleitungen 35a bis 38a und 39 bis 49
miteinander verbunden sind, erfolgt mit Hilfe eines mit einem Siebdruckverfahren
aufgetragenen leitenden Klebstoff, wie später poch näher erläutert werden soll.
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Entlang dem Rand der Elektrodenplatte 2 ist beispielsweise durch
ein Siebdruckverfahren entlang einem Dichtungsbereich 88 ein Klebstoff aufgetragen,
der dieselbe Zusammensetzung wie der Klebstoff für die Verbindungsstellen 50 bis
87 besitzt.
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Die Elektroden 3 bis 6 und 35 bis 38 und die Leitungen lla bis 33a,
35b bis 38b und 43 bis 49 auf den Elektrodenplatten 1 und 2 haben eine Dicke von
etwa 100 bis 3000 A, und der Zwischenraum zwischen den Elektroden 3 bis 6 und 35
bis 38, der durch den Klebstoff bestimmt wird, hat eine Dicke von etwa 5 bis 100
Micron. Selbst wenn beide Elektrodenplatten 1, 2 übereinander geschichtet sind,
so daß deren Innenflächen gegenüberliegend angeordnet sind, besteht keine Gefahr
von Kurzschlüssen zwischen den Elektroden.
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Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung werden die Elektroden 3 bis
6 und die anderen Leitungen auf der Elektrodenplatte 1 beispielsweise durch ein
Ätzverfahren mit der in Fig. 2 dargestellten Anordnung ausgebildet. Die gemeinsamen
Elektroden 35 bis 38 und die Leitungen 43 bis 49 werden auf der anderen Elektrodenplatte
2 ausgebildet, die in Fig. 3 dargestellt ist. Elektrisch leitender Klebstoff wird
dann an den betrei3inden Stellen beispielsweise durch ein Siebdruckverfahren aufgetragen.
Dann werden die Elektrodenplatten 1, 2 entsprechend übereinanderliegenden Markierungen
89 bis 92 derart aufeinandergelegt, daß die Elektrodenseiten der beiden Elektrodenplatten
1, 2 einander gegenüberliegen. In dieser Lage werden die Elektrodenplatten unter
Behandlungsbedingungen zusammengedrückt, die eine zuverlässige Verklebung ermöglichen.
Beispielsweise eine kristalline Flüssigkeit 93 (Fig. 5) kann in dem Innenraum injiziert
werden, der durch den Dichtungsbereich 88 begrenzt ist. Danach erfolgt wieder eine
Abdichtung. Deshalb kann bei einem derartigen Verfahren der Anschluß der Elektroden
und das Abdichten der elektrooptischen Substanz zwischen den Elektrodenplatten des
einen Auftragvorgang
mit einem einzigen leitenden Klebstoff erfolgen.
Fig. 1 zeigt die fertiggestellte Anzeigeeinrichtung.
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Alle erwähnten Leitungen sind mit einer Gruppe von Eingangsanschlüssen
94 in derselben Ebene auf der Elektrodenplatte 1 verbunden.
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Im folgenden soll der Klebstoff näher erläutert werden, der sowohl
zum Herstellen der elektrischen Verbindung als auch zum Abdichten dient. Einem nichtleitenden
Klebstoff 95 werden leitende Teilchen 96 (Fig. 4 und 5) zugesetzt. Als Klebstoff
wird ein Klebstoff mit großem Ädhäsionsvermögen und einer guten Bindungskraft verwandt,
wie beispielsweise Epoxyklebstoff oder niedrig schmelzendes Glas. Als leitende Teilchen
können Kohlenstoffpulver, SiCpulver und Metallpulver wie reduziertes Ag-Pulver,
Au-Pulver, Pd/Ag-Pulver, Ni-Pul ve r oder In-Pulver Verwendung finden. Vorzugsweise
besitzen die Teilchen dieselbe Größe und Form. Die obere Grenze für das Mischungsverhältnis
der leitenden Teilchen beträgt etwa 60%, bezogen auf das Gesamtvolumen. Diese Begrenzung
wird deshalb vorgesehen, weil bei einer Anzeigeeinrichtung gemäß der Erfindung eine
ausreichende Leitfähigkeit durch die Dicke der Klebstoffschicht zwischen übereinanderliegenden
Leiterteilen erreicht werden muß, während in seitlicher Richtung keine elektrische
Leitfähigkeit vorhanden sein soll. Wenn mehr als 60 Volumenprozent der leitenden
Teilchen vorgesehen werden, wird die Anzeigeeinrichtung auch in seitlicher Richtung
elektrisch leitend. Die Grenze kann beispielsweise dadurch festgestellt werden,
daß ein die leitenden Teilchen 96 enthaltender Klebstoff A ohne Druckausübung verfestigt
wird und geprüft wird, ob dessen Widerstand höher als der gewünschte isolierende
Widerstand ist.
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Gemäß der Erfindung ist deshalb ein leitender Klebstoff A vorgesehen,
der im verfestigten Zustand in seitlicher Richtung nichtleitend ist. Inpraktischen
Fällen wird der Widerstand in der seitlichen Richtung bereits erniedrigt, wenn mehr
als 30 Volumenprozent
leitende Teilchen zugesetzt werden. Erst
bei einem Zusatz von mehr als 60 Volumenprozent steigt jedoch die Leitfähigk it
in seitlicher Richtung beträchtlich, obwohl dieser Grenzwert auch noch in einem
gewissen Ausmaß von der Form der leitenden Teilchen abhängt. Deshalb ist es zweckmäßig,
in der Praxis weniger als 30 Volumenprozent leitende Teilchen zu verwenden. Der
Durchmesser der leitenden Teilchen 96 wird durch den Zwischenraum zwischen den Elektroden
bestimmt, weshalb im allgemeinen Teilchen mit einem Durchmesser von 5 bis 100 Micron
Verwendung finden. Wenn der gewünschte Zwischenraum zwischen den Elektroden beispielsweise
eine Dicke von 10 Micron hat, finden elektrisch leitende Teilchen mit einem Durchmesser
von 10 Micron Verwendung.
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In Verbindung mit Fig. 4 soll die abdichtende Verklebung im Bereich
der Anschlußleitungen 94 in Fig. 1 und 2 näher erläutert werden. Der Klebstoff A
ist identisch mit dem elektrisch leitenden Klebstoff A, der aus einem nichtleitenden
Klebstoff 95 und elektrisch leitenden Teilchen 96 besteht. In Fig. 4 beträgt das
Mischungsverhältnis der leitenden Teilchen 96 etwa 20 Volumenprozent. Die Teilchen
werden beispielsweise durch Umrühren möglichst gleichförmig in dem Klebstoff 95
verteilt, so daß sie nicht miteinander in Berührung stehen. Deshalb ist in seitlicher
Richtung keine Leitfähigkeit enthalten, so daß die Leitungen 39, 40, 35a und 36a
elektrisch voneinander isoliert sind. Da die Teilchen 96 ferner einen etwa gleichen
Durchmesser haben, und weil dieser Durchmesser etwa gleich dem Abstand der Elektroden
ist, dienen diese Teilchen auch als Abstandshalter.
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Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist deshalb darin zu sehen, daß
durch einen derartigen, elektrisch leitende Teilchen enthaltenden Klebstoff auch
der Abstand der Elektrodenplatten bei deren Verklebung bestimmt wird, so daß zu
diesem Zwecke keine zusätzlichen Abstandshalter erforderlich sind.
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Anhand der Fig. 5 sollen die Verbindungsstellen 50, 51 in Fig. 1
als Beispiel für die Ausbildung der Verbindungsstellen
50 bis 87
näher beschrieben werden. Die Verbindungsstelle 50 dient zur Verbindung der Leitungen
44 und 39 und die Verbindungsstelle 51 zur Verbindung der Leitungen 43 und 40 auf
den Elektrodenplatten 1 bzw. 2. Der Klebstoff A wird auf die Leitungen 39 und 40
aufgetragen. Durch'die leitenden Teilchen 96 in dem Klebstoff A werden die Leitungen
39 und 44 und die Leitungen 40 und 43 elektrisch leitend miteinander verbunden.
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Um die Leitfhähigkeit des Klebstoffs A in Dickenrichtung zu verbessern,
können zusätzlich feine leitende Teilchen dem Klebstoff A zugesetzt werden. Vorzugsweise
haben die leitenden feinen Teilchen eine schuppenförmige Ausbildung mit einer Größe
entsprechend etwa 1/10 des Durchmessers der leitenden Teilchen 96. Die feinen Teilchen
können in einer Menge bis zu 30 Volumenprozent zugesetzt werden. Es ist jedoch darauf
zu achten, daß nicht durch zu hohe Konzentrationen der feiten Teilchen eine Leitfähigkeit
in seitlicher Richtung bewirkt wird.
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Um den Widerstand in seitlicher Richtung in dem Klebstoff A zu erhöhen,
können auch isolierende Teilchen zugesetzt werden, deren Durchmesser kleiner als
derjenige der leitenden Teilchen 96 ist. Die Menge der zugesetzten isolierenden
Teilchen hängt von dem gewünschten Isolationswiderstand in seitlicher Richtung ab.
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Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Verbindungsstellen
50 bis 87 getrennt von dem Dichtungsbereich 88 vorgesehen. Wenn jedoch die Anzeigeeinrichtung
so ausgebildet wird, daß die Verbindungsstellen in dem Dichtungsbereich 88 liegen,
kann die Herstellung der Anzeigeeinrichtung aus den beiden Elektrodenplatten weiter
vereinfacht werden.