DE2857397C2

DE2857397C2 - Flüssigkristallzelle und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE2857397C2
Application number: DE19782857397
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Phys. Dr. 8045 Ismaning Cirkler; Hans Dipl.-Phys. 8000 München Krüger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-05-30
Filing date: 1978-05-30
Publication date: 1981-10-01

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüs&igkristallzelle gemäß « dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches Display ist aus der DE-OS 26 47 218 bekannt

Die Praxis hat gezeigt, daß viele Flüssigkristallanzeigen speziell an den Rändern ihrer Elektrodensegmente einen relativ schwachen optischen Kontrast haben, der *° sich im Laufe des Betriebs auch noch zunehmend verschlechtert. Diese optischen Störungen sind vor allem dann besonders spürbar, wenn die Flüssigkristall· moleküle durch eine schräg aufgedampfte Schicht oder durch eine mechanische Bearbeitung der Kontaktflä- «5 chen orientiert werden. Verantwortlich dafür ist der Umstand, daß an den Übergängen Elektrode-Substrat Niveausprünge in der Größenordnung von 10-' μπι auftreten. Diese Stufen werfen bei einer schrägen Bedampfung Schatten und müssen beim Herausarbeiten *> einer MikroStruktur zu lokalen Unregelmäßigkeiten führen.

Man hat versucht, die sprunghaften Übergänge mit einem oder mehreren Überzügen einzuebnen (DEOS 25 33 705); ein wirklich makelloser Kontrast läßt sich auf diesem Wege aber nur dann erzielen, wenn man mit besonderer Sorgfalt arbeitet und relativ dicke Überzüge hinnehmen kann.

Die geschilderten Kontrastfehler unterbleiben, wenn man, wie in der eingangs zitierten Offenlegungsschrift &o vorgesehen, zunächst eine durchgehende Isolierschicht bildet und darin durch eine Ionenimplantation elektrisch leitende Bereiche erzeugt. Denn diese Dotiertechnik, die gemäß der DE-OS 26 47 218 an sich dazu dient, die Brechungsindices der Elektroden und der Isolierschicht &5 aneinander anzugleichen und auf diese Weise die Elektroden unsichtbar zu machen, sorgt auch automatisch dafür, daß die leitenden und isolierenden Schichten eine gemeinsame Ebene bilden. Eine solche plane Gesamtfläche läßt sich selbst einwandfrei strukturieren bzw, gibt eine ideale Unterlage für eine schräg bedampfte oder auf andere Weise mit einem Mikroprofjl versehene OrieiUierungsschtcht ab. Als weiterer Vorteil kommt hinzu, daß die Elektroden formbeständig sind, Bei ihnen spielen die sonst zu beobachtenden Zersetzungsprozesse, die auf elektrochemischen Reaktionen zwischen dem Substratmaterial und dem Material der Leitschichten beruhen und wahrscheinlich durch die starken Feldinhomogenitäten an den Elektrcdenkanten begünstigt werden, praktisch keine Rolle, En wesentlicher Nachteil ist allerdings darin zu sehen, daß das gezielte Eindiffundieren von Verunreinigungen relativ kompliziert ist und keine sonderlich hohen Leitwerte ergibt

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Flüssigkristallzelle anzugeben, deren optische Qualitäten auch allerhöchsten Ansprüchen genügen, deren Elektroden aus einem beliebigen Material bestehen können und an ihren Rändern praktisch nicht erodieren und die sich nicht zuletzt rationell fertigen läßt Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß das im Patentanspruch 1 angegebenen Display vorgeschlagen.

Das vorgeschlagene Display läßt sich besonders einfach im Rahmen der an sich bekannten und erprobten Fototec-inik herstellen. Bei Verwendung eines Negativ-Fotolacks sollte man in der in Anspruch 2 angegebenen Weise vorgehen. Eine solche Technik verlangt nicht mehr Arbeitsschritte als die Herstellung eines herkömmlichen Displays; es ist lediglich die Schrittabfolge zu ändern und das Substrat anstelle der Leitschicht zu ätzen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figur näher erläutert

Die in der Figur in einem schematischen Seitenschnitt dargestellte Flüssigkristallzelle ist eine sog. Drehzelle mit einer mehrstelligen Siebftn-Segj^ent-Zifferndarstellung. Das Display enthält im einzelnen einen vorderen Linearpolarisatur 1, eine vordere Trägerplatte 2, eine Trägerplatte 3, einen hinteren, zum vorderen gekreuzten Linearpolarisator 4 sowie einen Reflektor 5. Die genannten Teile sind in Betrachtungsrichtung in der Reihenfolge ihrer Aufzählung hintereinander angeordnet Die beiden Trägerplatten sind über einen Rahmen 6 hermetisch dicht miteinander verbunden. In der vom Rahmen und den beiden Substraten begrenzten Kammer befindet steh eine Flüssigkristallschicht 7.

Die Platten 2,3 sind auf ihren einander zugewandten Innenflächen jeweils mit elektrisch leitenden Belägen fsegmentierte Vorderelektrode mit Elektrodensegmenten 8, durchgehende Rückelektrode 9) sowie mit einer Orientierungsschicht 10, 11) versehen. Der Figur entnimmt man, daß die — beispielsweise aus SnOj, In₂Oj oder (SnO₂), · (In₂Oa)I - » bestehenden — Elektroden jeweils eine Ausnehmung 12, 13 in der sie tragenden Platte ausfüllen, derart, daß ihre der Gegenelektrode zugewandten Oberflächen auf gleicher Höhe mit der Oberfläche der sie umgebenden Plattenbereiche sind. Die Plattenausnehmungen haben eine Tiefe von etwa 0,03 μπι oder ca. 0,15 μπι, so daß die bündig mit der übrigen Plattenfläche abschließenden Elektroden (»dünne« Elektroden oder »A/2«-Elektroden) nicht reflektieren können.

Das geschilderte Display läßt sich folgendermaßen rationell und kostengünstig herstellen:

Zunächst überzieht man jede Trägerplatte mit einer

durchgehenden Schicht aus Negativ-Lack. Aus dieser Uckschicht werden die mit der Leitschicht zu versehenden Stellen freigelegt. Dann wird die Trägerplatte mit einem HF-Verfahren oder mit einem Freonplasma tiefgeätzt, und zwar bis in eine Tiefe, die der späteren Leitschicbtdicke entspricht. Hierauf wird die Leitschicht auf die gesamte Platte aufgetragen, vorzugsweise aufgesputtert oder aufgedampft Danach entfernt man den Fotolack zusammen mit der auf ihm befindlichen Leitschicht, und zwar vorzugsweise mit einem Plasmaverfahren. Hierauf wird die Platte mit einer weichen Tauchschicht bedeckt, die dann durch eine Reibetechnik eine orientierende Mikrorillenstruktur erhält. Anschließend fährt man wie bei der Herstellung einer üblichen Drehzelle fort

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbejspiel beschränkt. So kommen neben Drehzellen auch Flüssigkristalldisplays mit andersartigen Anzeigeprinzipien, beispielsweise »inverse« Drehzellen, Anzeigen vom dynamisch streuenden Typ oder DAP-Anzeigen, infrage. Davon abgesehen ist es auch nicht in jedem Fall erforderlich, die Elektroden mit einer zusätzlichen (Orientierungs-)Schicht zu überziehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

57

I, Flüssigkristallzelle mit zwei Trägerplatten, die eine Flüssigkristallschicht zwischen sich einschließen und auf ihren einander zugewandten Flächen als · Elektroden elektrisch leitende Beläge tragen, die in Ausnehmungen eines sonst eine ebene Oberfläche aufweisenden Körpers aus elektrisch isolierendem Material eingelassen sind und mit diesem bündig abschließen, dadurch gekennzeichnet, daß "> der isolierende Körper die Trägerplatte (2,3) selbst ist

Z Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst jede Trägerplatte mit einem Fotolack beschichtet wird, daß dann in der Fotolackschicht die von den späteren Elektroden bedeckten Flächen der Trägerplatte freigelegt werden, daß danach die Trägerplatte auf diesen Flächen tiefgeätzi und hierauf mit einer elektrisch leitenden Schicht überzogen wird und daß schließlich die Fotolackschicht einschließlich dem von ihr getragenen Leitschichtmaterial entfernt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend über die ggf. mit einer zusätzlichen Schicht bedeckte Trägerplatte gerieben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß anschließend auf die Trägerplatte eine zusätzliche Schicht schräg aufgedampft wird. »