DE2735468A1

DE2735468A1 - Verfahren zur herstellung einer passiven elektro-optischen anzeigezelle

Info

Publication number: DE2735468A1
Application number: DE19772735468
Authority: DE
Inventors: Eric Saurer
Original assignee: Ebauches SA
Current assignee: Ebauches SA
Priority date: 1977-05-05
Filing date: 1977-08-03
Publication date: 1978-11-09
Also published as: DE2735468B2; CH620034A5; JPS53138359A; US4308442A

Description

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PATENTANWÄLTE

üuerzsOÖrner&. L/vey 3

D-1 BERLIN-DAHLEM 33 . PODBIELSKIALLEE 68 D-S MÜNCHEN 99 ■ WIDENMAYERSTRASSE 40 EBAUCHES S.A. berlin: 01PL₁-INa-R₁MuLLKR-BuRNCR

MÜNCHEN: DIPL.-ΙΝβ. HANS-HCINRICH WCY DIPL.-ΙΝβ. CKKCHARD KORNCR

Berlin, den 03. August 1977

"Verfahren zur Herstellung einer passiven elektro-optischen Anzeige/eile"

(entspr. Schweiz, Nr. 5.732/77 vom 05. Mai 1977)

6 Seiten Beschreibung
6 Patentansprüche
1 Blatt Zeichnung

Chr/ω - 27 204

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BERLIN: TELEFON (O3O) 8 31 9Ο8β M 0 N C H E N : TELEFON (O8O) 99 BB SB KABEL: PROPINOUS · TELEX O1 8*OB7 KABEL: PROPINDUS · TELEX OB94944

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer passiven elektro-optischen Anzeigezelle mit einer in einem durch zwei Platten und einem zwischen diesen befindlichen Rahmenteil gebildeten Gehäuse eingeschlossenen aktiven Substanz .

Elektro-optische Anzeigezellen - wie sie beispielsweise in Form von Flüssigkristallanzeigen bei Armbanduhren vorkommen - werden in großen Stückzahlen hergestellt. Dabei kommt es darauf an, den Herstellungsvorgang so zu gestalten, daß er in möglichst ökonomischer Weise ein Zusammenfügen der die Anzeigezelle bildenden Teile ermöglicht. Die Herstellung sollte daher in einem vollautomatischen Arbeitsvorgang erfolgen können. Die Kapselung der erzeugten Anzeigezellen muß hermetisch dicht sein, da die Dichtigkeit entscheidend für die Brauchbarkeit und die spätere Lebensdauer derselben ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren für passive elektro-optische Anzeigezellen anzugeben, welches die genannten Kriterien erfüllt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptpatentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele von nach diesem Verfahren herzustellenden Anzeigezellen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher beschrieben. Bevorzugte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet« Es zeigen:

Die Fign« 1 bis 4 jeweils einen Schnitt durch vier verschiedene passive elektro-optische Anzeigezellen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sind.

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Die in Fig. 1 dargestellte Anzeigezelle besteht aus zwei Glasplatten 15 und 16, welche, schematisch dargestellte, Elektroden 17 tragen. Die beiden Glasplatten werden durch ein Rahmenteil 18 in einem Abstand voneinander gehalten. In dem durch diese Elemente gebildeten hermetisch verkapselten! Gehäuse ist eine aktive Substanz 19 eingeschlossen, welche beispielsweise eine Flüssigkristallschicht darstellen kann.

Der Rahmen 18 besteht aus einem Glasring 20, der mit einem thermisch schmelzbaren Material 21, der beispielsweise aus Sinterglas (glassfrit) geformt ist. Eine metallisierte Schicht 22 befindet sich zwischen dem Material 21 und der rückwärtigen Glasplatte 16 der Zelle.

Das Verfahren zur Herstellung dieser Zelle verläuft folgendermaßen:

Der mit dem Material 21 ummantelte Glasring 20 wird auf der vorderen Glasplatte 15 der Zelle durch Schmelzen des Materials 21, beispielsweise beim Durchlaufen eines Ofens, fixiert.

Die metallisierte Schicht 22 wird auf der hinteren Glasplatte 16 beispielsweise durch Metallisierung im Vakuum erzeugt. Es kann sich dabei beispielsweise um eine Vielfachschichtstruktur handeln, die aus Chrom, Kupfer oder Gold besteht. Die Schicht 22 kann aber auch durch ein serigraphisches Verfahren erzeugt werden.

Die mit dem Rahmenteil 18 verbundene Platte 15 bildet einen nach oben offenen Behälter, welcher mit der aktiven Substanz 19 gefüllt und anschließend mit dem mit der metallisierten Schicht 22 versehenen Glasplatte 16 abgedeckt wird.

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Die Metallschicht 22 wird anschließend mittels Induktion durch einen Hochfrequenz-Strom mit einer Frequenz von einigen MHz erhitzt. Diese bekannte Technik braucht nicht im einzelenen beschrieben zu werden. Es soll lediglich erwähnt werden, daß der elektrische Leiter eine Schleife bildet, deren beide Enden mit einem Hochfrequenz-Generator verbunden sind, wobei die Schleife um die Zelle herum, genau in der Ebene der metallisierten Schicht 22 in der Weise angeordnet ist, daß sich die letztere durch Induktion erwärmt. Die metallisierte Schicht 22 bildet einen Wärmeleiter und bewirkt, daß das Material 21 in der Schicht 22 benachbarten Bereichen schmilzt, so daß das Rahmenteil 18 mit der hinteren Glasplatte 16 der Zelle verschweißt wird, ohne daß sich die Anordnung merklich erwärmt und ohne daß die Gefahr besteht, daß die aktive Substanz 19 zerstört wird.

Es soll nicht unerwähnt bleiben, daß die Elektroden 17 sich praktisch nicht erwärmen, da sie sich einer Erwärmung deswegen widersetzen, weil sie diskontinuierlich und nicht ringförmig, wie die Schicht 22, ausgebildet sind.

Die in Fig. 2 dargestellte Zelle enthält, wie die in Fig. 1, zwei Glasplatten 23 und 24, die durch ein Rahmenteil getrennt sind, wobei ein Metallring 25 mit einem thermisch schmelzbaren Material 26 umhüllt ist, welches dem Material 21 des vorherigen AusfUhrungsbeispiels entspricht.

Diese Zelle wird in folgender Weise hergestellt:

Der das Rahmenteil bildende Metallring 25 wird mit dem Material 26 umhüllt und durch Schmelzen des Materials 26 auf der Platte 23 - beispielsweise beim Durchlaufen eines Ofens ■ fixiert.

Die so hergestellt Anordnung wird mit einer aktiven Substanz

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gefüllt, die der Substanz 19 des ersten Ausführungsbeispiels entspricht, und mit der Glasplatte 24 verbunden.

Durch Einwirkung von Hochfrequenz wird das durch den Metallring 25 gebildete Rahmenteil erhitzt, so daß das Material 26 schmilzt, wobei eine Verschweißung mit der Glasplatte 24 erzeugt wird.

Die in Fig. 3 dargestellte Zelle weist eine Glasplatte 27 auf, welche eine Elektrode 28 und eine Plastikabdeckung 29 aufweist, die in der Weise metallisiert ist, daß sie eine Gegenelektrode bildet. Die Glasplatte 27 und die Abdeckung 29 werden durch ein Rahmenteil 30 in einem Abstand voneinander gehalten, welches eine Schicht aus dielektrischem Material 31 aufweist, die in bekannter Weise (serigraphisch etc.) an der vorderen Glasplatte 27 angebracht ist. Weiterhin sind ein Metallring 32 vorgesehen, welcher eine gute Haftfähigkeit in Bezug auf das Material der dielektrischen Schicht 31 aufweist, sowie eine eine thermisch schmelzbare Schicht 33 aus einem Material mit zum Verschweißen niedrigem Schmelzpunkt, wie beispielsweise Legierungen von Zinn-Blei, Zinn-Silber oder Zinn-Indium.

Das Herstellungsverfahren für diese Zelle entspricht den zuvor dargestellten. Der Metallring 32 und die Schicht aus thermisch schmelzbarem Material 33, beide metallisch, wird durch Anwendung von Hochfrequenz bewirkt, wodurch das Schweißmaterial schmilzt und infolgedessen eine Verschweißung der Plastikabdeckung 29 mit dem Rahmenteil 30 bewirkt.

Es wird darauf hingewiesen, daß das eine dielektrische Schicht 31 bildende Teil aus Sinterglas-Material bestehen kann. In diesem Fall wird der Hochfrequenzstrom so eingestellt, daß die Temperatur des Schweißmaterials 33 zwar die Größenordnung von 120⁰C » die Schmelztemperatur des Sinter-

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glases aber dagegen nicht erreicht, welche in der Größenordnung von 55O⁰C liegt.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform weist die Zelle eine vordere Glasplatte 34 auf, welche eine Elektrode 35 und eine hintere Metallplatte 36 trägt. Das die beiden trennende Rahmenteil 37 enthält eine Metalleinlage 38, die dem Metallring 25 in Fig. 2 entspricht und mit einem thermisch schmelzbaren Material 39 umhüllt ist, welches beispielsweise ein Ionomer darstellen kann, wie es unter der Bezeichnung ¹SURLYN" von der Firma Dupont Nemours hergestellt wird. Der Zusammenbau der verschiedenen Elemente erfolgt wie zuvor, beispielsweise anhand des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2, beschrieben.

Patentansprüche:

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Chr/ 27 204

Claims

Patentansprüche

[ 1.,Verfahren zur Herstellung einer passiven elektro-optischen Anzeigezelle mit einer in einem durch zwei Platten und einem zwischen diesen befindlichen Rahmenteil gebildeten Gehäuse eingeschlossenen aktiven Substanz, dadurch gekennzeichnet, daß das Rahmenteil (18, 30, 37) mindestens teilweise aus einem thermisch schmelzbaren Material (21, 26, 33) besteht, und das Rahmenteil (18, 30, 37) mit einem ringförmigen Metallelement (22, 25, 32, 38) versehen wird, welches sich mit dem thermisch schmelzbaren Material (21, 26, 33) in Kontakt befindet, und das ringförmige Metallelement (22, 25, 32, 38) mittels Induktion durch Anwendung eines Stromes hoher Frequenz in der Weise erhitzt wird, daß das thermisch schmelzbare Material (21, 26, 33) verflüssigt wird und ein Verschweißen des Rahmenteils (18, 30, 37) mit mindestens einer der Platten (15, 16,· 23, 24; 27, 29 bzw. 34, 36) eintritt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein Rahmenteil aus thermisch schmelzbarem Material (18) auf einer der Platten (15) aufgebracht und durch Schmelzen des Materials fixiert wird, wobei anschließend entweder das thermisch schmelzbare Material (21) oder die zweite Platte (16) mit einer metallisierten Schicht (22) versehen, das Rahmenteil (18) und die zweite Platte (16) zusammengesetzt und die metallisierte Schicht (22) mittels Hochfrequenz aufgeheizt wird, so daß das thermisch schmelzbare Material (21) erneut verflüssigt wird und ein Verschweißen des Rahmenteils (18) mit der zweiten Platte (16) bewirkt.

809845/0603 ORtGiNALW₈PECTK.

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3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein Rahmenteil (30) aus dielektrischem Material (31) auf einer der Platten (27), eine Metallschicht (32) auf dem dielektrischen Material (31) des Rahmenteils (30) und eine thermisch schmelzbare Schicht (33) aus Schweißmaterial auf der Metallschicht (32) aufgebracht und die Anordnung zusammengesetzt wird, wobei anschließend die zweite Platte (29) durch Erhitzen der Metallschicht (32) und der thermisch schmelzbaren Schicht (33) mittels Hochfrequenz erfolgt, so daß die thermisch schmelzbare Schicht (33) sich verflüssigt und die Anordnung mit der zweiten Platte (29) verschweißt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das ringförmige Metallelement aus einem Metallring (25, 38) besteht, welcher mit thermisch schmelzbarem Material (26, 39) umhüllt wird, wobei das so erzeugte Rahmenteil l37) mit einer der Platten (23, 24; 35, 36) durch Schmelzen des Materials (26, 39) verbunden, die Anordnung zusammengebaut und die zweite Platte durch Aufheizen des Metallrings (25, 38) in der Weise befestigt wird, daß sich das thermisch schmelzbare Material (26, 39) verflüssigt und ein Verschweißen der Anordnung mit der zweiten Platte erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als thermisch schmelzbares Material (21, 23, 26) Sinterglas (glassfrit) verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß als thermisch schmelzbares Material ein Ionomer verwendet wird.

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