DE3143707A1

DE3143707A1 - Optische displayzelle und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE3143707A1
Application number: DE19813143707
Authority: DE
Inventors: Reidar 3000 Drammen Pettersen
Original assignee: NORSK LCD AS
Current assignee: NORSK LCD AS
Priority date: 1980-11-12
Filing date: 1981-11-04
Publication date: 1982-08-19
Also published as: KR830008269A; US4458988A; BE891057A; NO149261C; NL8105003A; SE456620B; ES8303776A1; CA1194968A; DK478881A; GB2087091A; CH654936A5; IT8124988A0; IT1195232B; ES507046A0; NO149261B; FI813355L; GB2087091B; SE8106669L; NO803399L; JPS57112717A

Description

Norsk LCD a. s./N- 3074 Skoger, Norwegen

Optische Displayzelle und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung betrifft eine optische Displayzelle und ein Verfahren zu ihrer Herstellung nach dem Oberbegriff der Patentansprüche«

Bei der Herstellung optischer Displayzt?! .lon weiden öelrr hohe Anforderungen an die Parallelität der zwei Substrate in der Displayzelle gestellt. Sind die herzustellenden Displayzellen bis zu 20 X 30 mm groß, so reicht im.allgemeinen die entlang dem Umfang der Substrate angeordnete Dichtung aus, um die Parallelität der Substrate zu gewährleisten. Auch die Stabilität der Substrate selbst ist bei Displayzellen dieser Größe ausreichend, um die erforderliche Parallelität über die gesamte Substrat-

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ΒΟΕΗΜΕΙφ&ΒΟΙ^Ι&Γ

Fläche sicherzustellen. Es sind verschiedene Verfahren bekannt, nach denen der Umfang zwischen den Substraten abgedichtet werden kann, und verschiedene Veröffentlichungen zeigen auch, wie der Zwischenraum zwischen den Substraten und der Dichtung mit Flüssigkristallen gefüllt werden kann.

Bei optischen Displayzellen aber,die die obengenannte Größe überschreiten, entstehen erhebliche Schwierigkeiten, wenn die Parallelität zwischen den·Substraten mittels der Umfangsabdichtung erreicht werden soll. Typische Abstände zwischen den Substraten in Displayzellen mit Flüssigkristallen sind in der Größenordnung von 10 mm, +/- 5 %. Dieser Abstand ist entscheidend für die optische Effizienz der Displayzelle.· Die Herstellung größerer optischer Displayzellen ist deshalb aufgrund dieser Umstände sehr schwierig.

Andererseits ist der Gebrauch optischer Displayzellen einer Größe von 8-10 cm und mehr höchst"wünschenswert, beispielsweise zum Gebrauch in Flughäfen, Busstationen, Bussen, Straßenbahnen, Eisenbahn- und U-Bahn-Stationen etc. . Auch sind optische Displayzellen dieser Größe anwendbar bei der Darstellung von Texten, der visuellen Information und auch der Fernübertragung.

Um die Parallelität zwischen den Substraten größerer optischer Displayzellen zu erreichen, ist es erforderlich, eine Verbindung zwischen den Substraten zu haben, die diese auf vorbestimmtem Abstand hält.

Bei der erfindungsgemäßen optischen Displayzelle wird dieses Problem dadurch gelöst, daß kleine, kugelförmige,

monodisperse Teilchen über die gesamte Fläche der Substrate verteilt sind, wobei die Abmessungen der Schicht flüssiger Kristalle, die zwischen die Substrate eingegeben wird, durch den Durchmesser der homogen angeordneten, Teilchen bestimmt ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer optischen Displayzelle sieht vor, daß ein geeignetes erstes Substrat in einem Raum angeordnet wird, der gegen Staub und Fremd-Teilchen geschützt ist, daß mittels eines unter Druck stehenden Gases in dem Raum eine wolkenartige, turbulente Strömung mit kugelförmigen, monodispersen Teilchen erzeugt wird, so daß die Teilchen nach einem ausreichenden Zeitintervall homogen über die gesamte Fläche des Substrats verteilt sind; daß die Verteilung und die Dichte der Teilchen auf dem Substrat durch gesteuertes Einströmen des unter Druck stehenden Gases in den Raum kontrolliert wird, daß ein zweites Substrat auf die Teilchen auf dem ersten Substrat gebracht wird und daß der Umfang zwischen den Substraten mit einer geeigneten Dichtung abgedichtet wird.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Dabei zeigts

Fig 1 einen Schnitt durch einen abgeschlossenen Raum, in dem die Teilchen auf dem Substrat verteilt werden, und

Fig. 2 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße optische Displayzelle mit Substraten, Dichtungen,

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Teilchen und flüssigen Kristallen.

Gemäß dem erfdndungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Bauteiles mit zwei parallelen Platten, wird zunächst ein geeignetes erstes Substrat 1 in dem Raum 6 angeordnet, der gegen Staub und Fremdteilchen geschützt ist. Die in den Raum gebrachten Substrate sind vollständig von Staub und Verunreinigungen be- " freit. Auch können die Teilchen zuanfangs in "einem Goldrahmen angeordnet sein. In dem Raum 6 sind Düsen angeordnet, durch die Gas in den Raum einströmen kann. Bei dem Gas kann es sich um Luft oder beispielsv/eise Stickstoff oder ein Edelgas handeln. Die Düse bzw.· die Düsen 7 sind derart angeordnet, daß das Gas die Teilchen im Raum derart durcheinanderwirbelt, daß eine Teilchen-Wolke entsteht, die sich auf dem Substrat 1 absetzt und eine homogene Verteilung der Teilchen über die Fläche des Substrats erzeugt. Nach einem ausreichenden Zeitintervall haben sich hinreichend viele Teilchen 5 auf dem Substrat 1 abgesetzt und das Substrat wird aus dem Raum 6 entfernt. Ein weiteres Substrat wird auf die Teilchen 5 auf dem.Substrat 1 ge-

U
legt und eine Dichtung wird entlang dem Umfang der Substrate 1,2 angebracht. Der Zwischenraum zwischen den Substraten 1,2 wird danach evakuiert und flüssige-■Kristalle werden in den Raum zwischen den separat angeordneten Teilchen 5 eingegeben. Zuvor sind die Substrate nach herkömmlichen Verfahren mit elektrischen Leitungsanordnungen versehen worden, mittels derer bestimmte Flächen der Flüssig-KristallrSchicht durch elektrische Felder zu aktivieren sind.

Die kugelförmigen, monodispersen Teilchen 5 können auch direkt mittels der Turbulenzen erzeugenden Düsen 7 in

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VJTnachqereicht]

den Raum 6 eingegeben werden, um im Raum 6 eine Wolke turbulent strömender, ku'jelfi rrnigur, monodisperser Teilchen 5 zu erzeugen und aufrecht zu erhalten.

Die erfindungsgemaße optische Displayzelle weist also zwei Substrate 1 und 2 auf, die miteinander mittels der Dichtung 4 verbunden sind und die mittels kugelförmiger, monodisperser, völlig gleichartiger Teilchen 5 völlig parallel gehalten sind, wobei die Kugeln gegen die Oberflächen beider Substrate stoßen und der Abstand zwischen den Substraten 1 und 2 deshalb über die gesamte Fläche der Substrate völlig gleich ist. Da die Teilchen 5 homogen und separiert über die gesamte Fläche der Substrate verteilt sind, ist es möglich,ausreichend flüssige Kristalle in den Zwischenraum zwischen den einzelnen Teilchen 5 einzubringen. Es entsteht also ·. die Flüssigkristall-Schicht 3. ·

Die Verteilung und die Dichte der Teilchen 5 kann dadurch gesteuert werden, daß die Aufenthaltsdauer des Substrats 1 in der turbulenten Strömungswolke der kugelförmigen, monodispersen Teilchen 5 variiert wird.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Ausführung der Erfindung wesentlich sein.

— 5 —

Akte: ν 797

BSZUGSZSICHENLISTE (LIST OF REFERENCE NUMERALS)

1	Substrat	-	•	•	1
?	Substrat			?
	Schicht
4	pichtunq			4
5	Teilchen		5
6	Raum		6
7	Düse		7
8			8
9			9
10			10
11		11
.12		12
13		13
14		14
15		15
16	16
17	• 17
18	18
19	19
20	20
21	21
22	• 22
23	23
24	24
25	25
PP, '	26
27	27
28	28
29	29
JO	30

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Claims

β ft O

O · β O

Η3707

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IXS 38SKS BS C3 SZSlS SB B

Y 1./Flüssig-Kristall-Displayzelle mit parallel abgeordneten Substraten. (1,2) ,ναι denen zumindest eine lichtdurchlässig ist, mit einer im Zwischenraum angeordneten Schicht (3) flüssiger Kristalle, einer geeigneten Dichtung (4) zwischen den Substraten (1,2) und mit elektrischen Verbindungen zu auf den Substratesa vorgesehenen Leitungsanordnungen f um wahlweise elektrische Felder zu erzeugen, die vorbestiEäate Flüefeenabsbhnitte ä@r ©elaisht aktivieren, dadurch gekennzeichnet,, daß die Substrate_r (1,2) mittels einer Vielzahl von kegelförmigen, soncöispersen Teilchen (5) miteinander verbunden und parallel sueinander ausgerichtet sind, die gegen beide Substrate (1,2) anstoßen und dadurch den Msstand zwischen den Substraten bestimmen, wobei sie homogen und separat über die gesamte Fläche der Substrate (1,2) verteilt sind und wobei die Abmessungen der Schicht (3) flüssiger Kristalle durch den Durchmesser der ballförmigen _β monodispersen Teilchen bestimmt ist.

2ο Verfahren zum Herstellen eines Bauteiles mit unter. sehr geringem gegenseitigem Abstand angeordneten Platten, insbesondere einer Flüssig-Kristall-Displayzelle mit zwei parallel angeordneten Substraten, von denen zumindest

• - .ι

Ansprüche . *

3 U 3 7 0 7

eine lichtdurchlässig ist, mit einer zwischenliegenden *

Schicht flüssiger Kristalle« einer geeigneten Dichtung | zwischen den Substraten und elektrischen Verbindungen *

zu Leitungsanordnungen auf den Substraten, um wahlweise 4_; vorbestimmte Flächen der Schicht mit elektrischen ί

Feldern zu aktivieren, dadurch gekennzeichnet, daß ein
geeignetes erstes Substrat in einem Raum angeordnet
wird, der gegen Staub und FresKÜ-Teilchen geschützt ist;
daß mittels eines unter Druck stehenden Gases in dem
Raum eine wolkenartige, turbulente Strömung mit kugelförmigen, raonodispersen Teilchen erzeugt wird, so daß
die Teilchen nach einem ausreichenden Zeitintervall
homogen über die gesamte Fläche des Substrats verteilt
sind; daß die Verteilung und die Dichte der Teilchen . )

auf dem Substrat durch gesteuertes Einströmen des unter | Druck stehenden Gases in den Raum kontrolliert wird; . .| daß ein zweites Substrat auf die Teilchen auf dem |

ersten Substrat gebracht wird und daß der !Anfang ]

zwischen den Substraten mit einer geeigneten Dichtung . [ abgedichtet wird. I