DE3215679C2 - Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung - Google Patents
Flüssigkristall-AnzeigevorrichtungInfo
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Abstract
Ein Dichtungsmaterial, das sich insbesondere zur Herstellung von Flüssigkristall-Anzeigen eignet, deren Deckplatten aus flexiblen Polymerfolien bestehen, umfaßt ein reaktiv aushärtendes Polymer mit Siloxanbindungen im Molekül der allgemeinen Formel (Formel) in der R ein niederer Alkylrest ist und X ↑1, X ↑2, X ↑3, X ↑4 X ↑5, X ↑6 und X ↑7 unabhängig voneinander Hydroxy-, Acetoxy-, Alkoxy-, Wasserstoff-, Vinyl-, Epoxy-, Amino-, Glykol-, Phenyl-, fluorierte Alkyl- oder niedere Alkylreste bedeuten, wobei mindestens einer der Reste X ↑1 bis X ↑7 ein Hydroxy-, Acetoxy-, Alkoxy-, Wasserstoff-, Vinyl-, Epoxy-, Amino- oder Glykolrest ist, und n eine ganze Zahl von 5 bis 10000 darstellt. Da das Dichtungsmaterial hohe Haftfestigkeit gegenüber der Polymerfolie über lange Zeit zeigt und keine Lösungsmittel enthält, werden der Flüssigkristall, die orientierenden Folien, die transparenten Elektroden und die Deckplatten der Flüssigkristall-Anzeige durch das Dichtungsmaterial nicht angegriffen.
Description
X2
X1—Si—O-
X1—Si—O-
R
Si-O
Si-O
X4
-Si-X5
-Si-X5
in der R ein niederer Alkylrest ist und X1, X2, X3, X4,
X5, X6 uBtf X7 unabhängig voneinander Hydroxy-,
Acetoxy-, Alkoxy-, Wasserstoff-, Vinyl-, Epoxy-, Amino-, Glykol-, Phenyl-, fluorierte Alkyl- oder niedere
Alkylreste bedeuten, wobei mindestens einer der Reste X1 bis X7 ein Hydroxy-, Acetoxy-, Alkoxy-,
Wasserstoff-, Vinyl-, Epoxy-, Amino- oder Glykolrest ist, und π eine ganze Zahl von 5 bis 10 000 ist,
enthielt, abgedichtet worden sind.
2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R und X7 Methylgruppen sind
und mindestens einer der Reste X1 bis X6 ein Wasserstoffatoi;·
ist
3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R eine Methylgruppe und X7
eine Phenylgruppe ist
4. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche ί bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete
Dichtungsmaterial zusätzlich ein Polydimethylsiloxan mit einer Gruppe
-Si-H
am Molekülende enthielt.
5. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete
Dichtungsmaterial zusätzlich Silikagel und/oder Titanoxid als Füllstoff enthielt
6. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete
Dichtungsmaterial zusätzlich ein Platinat als Härtungsbeschleuniger enthielt.
Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristail-Anzeigevorrichtung mit Deckplatten aus einer flexiblen Polymerfolie.
Herkömmliche Flüssigkristall-Anzeigesysteme, wie sie allgemein verwendet werden, bestehen aus einem
Gehäuse aus Metall oder einem Hartkunststoff und einer Flüssigkristall-Anzeige, deren Deckplatten aus anorganischem
Glas bestehen und in das feste Gehäuse eingepaßt sind, wobei zwischen den Deckplatten ein
Flüssigkristall eingeschlossen ist. Diese herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigesysteme haben verschiedene
Nachteile. Sie sind z. B. schwer und zerbrechlich, da die Deckplatten aus anorganischem Glas bestehen, das
selbst schwer und zerbrechlich ist. Wegen der Zerbrechlichkeit der Glasplatten müssen die Handhabung und
der Transport der Anzeigesysteme vorsichtig erfolgen. Auch ist es schwierig, die Deckplatten zu der gewünschten
Form zu verarbeiten. Für den Schutz der Anzeige ist ein sehr festes und steifes Gehäuse notwendig, so daß
dies sehr schwer ist und nicht für viele Anwendungsbereiche in Frage kommt
Um diese Nachteile herkömmlicher Flüssigkrislall-Anzeigesysteme zu beheben, ist bereits vorgeschlagen worden, die Deckplatten aus Glas durch eine flexible, leichte, jedoch feste, und ausgezeichnet verarbeitbare Polymerfolie zu ersetzen. Bei der Herstellung von Flüssigkristall-Anzeigen, in denen ein Flüssigkristall zwisehen derartigen Deckplatten aus Polymerfolien eingeschlossen ist ergeben jedoch herkömmliche Kleber zum Abdichten von Deckplatten aus Glas, z. B. Epoxyklebcr, keine ausreichende Abdichtung der Polymerfolie.
Bevor nun auf die notwendigen Eigenschaften eines Dichtungsmaterial für aus Polymerfolien hergestellte Flüssigkristall-Anzeigen eingegangen wird, soll der Aufbau einer beispielhaften Ausführungsform einer Flüssigkristall-Anzeige (JP-PA 1 52 274/81) unter Bezug auf F i g. 1 näher erläutert werden, die einen Querschnitt durch die Flüssigkristall-Anzeige zeigt In F i g. 1 sind eine obere Deckpfatte 1, eine untere Deckplatte 2, transparente Elektroden 3 und 4, eine Bleielektrode 5, ein dünner Film 6, eine zur Orientierung des Flüssigkristalls bearbeitete obere und untere Folie 7, Abstandhalterteilchen 8 zur Aufrechterhaltung eines Spaltes zwischen den zur Orientierung des Flüssigkristalls bearbeiteten oberen und unteren Folien 7, ein nematisch verdrehter Flüssigkristall 9 (im folgenden: Flüssigkristall), ein Polarisator 10 und ein Dichtungsmaterial 11 dargcstellt
Um diese Nachteile herkömmlicher Flüssigkrislall-Anzeigesysteme zu beheben, ist bereits vorgeschlagen worden, die Deckplatten aus Glas durch eine flexible, leichte, jedoch feste, und ausgezeichnet verarbeitbare Polymerfolie zu ersetzen. Bei der Herstellung von Flüssigkristall-Anzeigen, in denen ein Flüssigkristall zwisehen derartigen Deckplatten aus Polymerfolien eingeschlossen ist ergeben jedoch herkömmliche Kleber zum Abdichten von Deckplatten aus Glas, z. B. Epoxyklebcr, keine ausreichende Abdichtung der Polymerfolie.
Bevor nun auf die notwendigen Eigenschaften eines Dichtungsmaterial für aus Polymerfolien hergestellte Flüssigkristall-Anzeigen eingegangen wird, soll der Aufbau einer beispielhaften Ausführungsform einer Flüssigkristall-Anzeige (JP-PA 1 52 274/81) unter Bezug auf F i g. 1 näher erläutert werden, die einen Querschnitt durch die Flüssigkristall-Anzeige zeigt In F i g. 1 sind eine obere Deckpfatte 1, eine untere Deckplatte 2, transparente Elektroden 3 und 4, eine Bleielektrode 5, ein dünner Film 6, eine zur Orientierung des Flüssigkristalls bearbeitete obere und untere Folie 7, Abstandhalterteilchen 8 zur Aufrechterhaltung eines Spaltes zwischen den zur Orientierung des Flüssigkristalls bearbeiteten oberen und unteren Folien 7, ein nematisch verdrehter Flüssigkristall 9 (im folgenden: Flüssigkristall), ein Polarisator 10 und ein Dichtungsmaterial 11 dargcstellt
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, steht im zusammengebauten
Zustand das Dichtungsmaterial 11 in Kontakt mit dem Flüssigkristall 9, der orientierenden Folie 7, den
transparenten Elektroden 3 und 4, der Bleielektrode 5, der oberen Deckplatte 1 und der unteren Deckplatte 2.
Ferner kann das Dichtungsmaterial 11 im laufe der Herstellung der Flüssigkristall-Anzeige, bevor es erhärtet,
z. B. mit dem Flüssigkristall 9, der orientierenden Folie 7, der transparenten Elektrode 3 und den Deck-
« platten 1 und 2 in Berührung kommen. Aus diesen Gründen
haben herkömmliche Dichtungsmaterialien, die Lösungsmittel enthalten, bei der Verwendung für Flüssigkristall-Anzeigen
der beschriebenen Art die folgenden Nachteile:
Die Haftfestigkeit zwischen der Polymerfolie und anderen Elementen ist nicht hoch genug und kann
nicht über längere Zeit gleichmäßig gehalten werden.
Das Dichtungsmaterial hat schädliche Wirkungen, z. B. greift es den Flüssigkristall, die orientierenden
Folien, die transparenten Elektroden, die Deckplatten oder andere Elemente, mit denen das Dichtungsmaterial
in Berührung kommen kann, vor oder nach dem Aushärten an.
Wenn das Dichtungsmaterial nicht lösungsmittelfrei ist, sind die genannten schädlichen Effekte sehr beträchtlich.
Wenn das Dichtungsmaterial nicht lösungsmittelfrei ist, sind die genannten schädlichen Effekte sehr beträchtlich.
Wenn das Dichtungsmaterial nach dem Aushärten seine Flexibilität nicht beibehält, geht ein Grundmerkmal
von Flüssigkristall-Anzeigen mit Deckplatten aus Polymerfolie, nämlich die Flexibilität,
verloren.
Fur diese spezielle Anwendung sind Dichtungsmaterialien, die den genannten Anforderungen genügen,
noch nicht bekannt, und Flüssigkristall-Anzeigen mit
derartigen Polymerfolien sind deshalb für die praktische Anwendung noch nicht hergestellt worden. Dies gilt
trotz der Tatsache, daß eine große Anzahl von Mehrzweck- oder SDezial-Dichtungsmaterialien und -Klebern
hergestellt und auf den Markt gebracht worden ist
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Flüssigkristall-An-Zeigevorrichtung
mit Deckplatten aus Polymerfolie bereitzustellen, bei der die Deckplatten mit einem Dichtungsmaterial
abgedichtet sind, das ausreichende Haftfestigkeit und Flexibilität besitzt und die Komponenten
der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, mit denen es in Berührung kommt, nicht angreift
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß die Deckplatten mit einem
lösungsmittelfreien Dichtungsmaterial abgedichtet worden sind, das ein reaktiv aushärtendes Po'ymer mit
einer charakteristischen Infrarot-Absorption zumindest im Bereich von 1000 bis 1100 cm-' der Formel
X1—Si—O Si-O Si-X5
x4
25
30
in der R ein niederer Alkylrest ist und X1, X2, X3, X4, X5,
X6 und X7 unabhängig voneinander Hydroxy-, Acetoxy-,
Alkoxy-, Wasserstoff-, Vinyl-, Epoxy-, Amino-, Glykol-, Phenyl-, fluorierte Alkyl- oder niedere Alkylreste
bedeuten, wobei mindestens einer der Reste X1 bis X7 ein Hydroxy-, Acetoxy-, Alkoxy-, Wasserstoff-, Vinyl-,
Epoxy-, Amino- oder Glykolrest ist, und π eine
ganze Zahl von 5 bis 10 000 ist, enthielt
Das erfinr'ungsgemäß verwendete Dichtungsmaterial
kann entweder allein oder in Kombination mit einem Polysiloxan, das eine funktionell Gruppe
— Si—H
45
aufweist, und gegebenenfalls zusammen mit Additiven, z. B. Platinaten, oder Füllstoffen, z. B. Silikagel, angewandt
werden.
Durch Verwendung des beschriebenen Polymers in dem Dichtungsmaterial werden die folgenden Vorteile
erzielt: Hohe Haftfestigkeit an der Polymerfolie und ausgezeichnete Dichtungswirkung über lange Zeit; kein
schädlicher Einfluu auf den Flüssigkristall, die orientierenden Folien, die transparenten Elektroden oder die
Deckplatten; keine Beeinträchtigung dieser Elemente vor und nach dem Aushärten des Dichtungsmaterials
sowie ausgezeichnete Flexibilität nach dem Aushärten.
In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 einen schematischen Querschnitt durch ein Beispiel einer Flüssigkristall-Anzeige,
Fig. 2 ein IR-Spektrum eines Polydimethylsiloxans
A,
F i g. 3 ein Vergleichs-IR-Spektrum eines anderen Polydimethylsiloxans
B, f5
Fig. 4 ein I R-Spektru τ, eines weiteren Polydimethylsiloxans
C,
F i g. 5 Vergieichs-IR-Spektren des Polydimethylsiloxans
A und zweier anderer herkömmlicher Epoxy-Kleber,
Fig.6 Vergleichs-IR-Spektren des Polydimethylsiloxans
A und zweier anderer herkömmlicher Kleber, nämlich eines Epoxid-Polyamid-lsocyanats und eines Polyester-Isocyanats.
Das oben beschriebene Dichtungsmaterial kann z. B. zur Herstellung einer Flüssigkristall-Anzeige gemäß
F i g. 1 verwendet werden. Diese Flüssigkristall-Anzeige ist in der JP-PA 1 52 274/81 beschrieben, und sie stellt
selbstverständlich nur ein Beispiel für Flüssigkristal!-
Anzeigen dar, bei denen das Dichtungsmaterial angewandt werden kann. Es versteht sich, daß das Dichtungsmaterial
auch für beliebige andere Flüssigkristall-Anzeigen verwendet werden kann, die Polymerfolien
als Deckplatten aufweisen.
In der Zeichnung können die Deckplatten 1 und 2 z. B.
aus einer Polyethylenterephthalat-, Polybutylen-terephthalat-,
Polyether-sulfon-, Polycarbonat- oder PoIysulfonfolie (oder Film) bestehen.
Die zur Orientierung des Flüssigkristalls bearbeitete Folie 7 besteht z. B. aus einem gesättigten Polyester;
dem Reaktionsprodukt eines gesättigten Polyesters und eines Verstärkungsmittels, z. B. reaktiven Titanverbindungen,
isocyanaten, Epoxidharzen, Acetanhydrid oder Melaminharzen; einem Gemisch aus einem gesättigten
Polyester und Nylon; oder dem Reaktionsprodukt aus einem gesättigten Polyester, Nylon und den genannten
Verstärkungsmitteln.
Die transparenten Elektroden 3 und 4 werden nach herkömmlichen Methoden hergestellt, z. B. durch Aufbringen
von Zinnoxid oder Indiumoxid auf die Deckplatten 1 und Z
Der dünne Film 6 besteht aus einem Metalloxid, z. B.
Titan-, Silicium- oder Aluminiumoxid, mit etwa demselben Ausdehnungskoeffizienten wie die transparenten
Elektroden 3 und 4. Der dünne Film 6 dient dazu, die mechanische Festigkeit der Flüssigkristall-Anzeige zu
erhöhen und ist dementsprechend kein unbedingt notwendiges Element der Flüssigkristall-Anzeige.
Die Abstandhalterteilchen 8 bestehen z. B. aus einem Kunstharz oder aus Silikagel. Ein Verfahren zur Herstellung
von Abstandhalterteilchen aus Kunstharzen ist z. B. in der JP-PA 97 028/81 beschrieben.
Das erfindungsgemäß verwendete Dichtungsmaterial ist ein reaktiv aushärtendes Polymer mit Siloxanbindungen
der allgemeinen Formel
X2
X1—Si—O-
X1—Si—O-
R
Si-O
Si-O
x4
-Si-X5
in der R ein niederer Alkylrest ist und X1, X2, X3, X4, X5,
X6 und X7 unabhängig voneinander Hydroxy-, Acetoxy-, Alkoxy-, Wasserstoff-, Vinyl-, Epoxy-, Amino-,
Glykol-, Phenyl-, fluorierte niedere Alkyl- oder niedere Alkylreste bedeuten, wobei mindestens einer der Reste
X1 bis X7 ein Hydroxy-, Acetoxy-, Aikoxy-, Wasserstoff-,
Vinyl-, Epoxy-, Amino- oder Glykolrest ist, und η eine
ganze Zahl von 5 bis 10 000 darstellt.
Die niederen Alky>este enthalten I bis 6, vorzugsweise
1 bis 4 Kohlenstoffatome. Die Alkoxyreste leiten sich vorzugsweise von diesen niederen Alkylresten ab. Im
Handel erhältliche Polysiloxane, bei denen R und X' Methylgruppen bedeuten, sind z. B.:
Polydimethylsiloxan A und B, das eine Gruppe
— Si—H
am Molekülende aufweist;
Silicon E, das ein Oligomer eines Dimethylsiloxans mit einer Gruppe
— Si—H
am Molekülende darstellt;
Gemische aus (1) Silicon F, das ein Polydimethylsiloxan mit Endgruppen
— Si —H
Dichtungsmaterial können außerdem Additive, z. B. Phosphor, Phosphorverbindungen, Stickstoffverbindungen,
Schwefel, Schwefelverbindungen, organometallische Verbindungen und Fließmittel, zugesetzt werden.
Bei einigen Polymeren haben diese Additive jedoch einen schädlichen Einfluß auf die Härtungseigenschaften
des Dichtungsmaterials, so daß diese Additive sorgfältig ausgewählt werden müssen.
Die erfindungsgemäß verwendeten Polymeren können durch ihr Infrarot-Spektrum eindeutig identifiziert
werden. Beispielsweise zeigen im Falle von Polydimethylsiloxan dessen funktioneile Gruppen Absorptionen
in den folgenden Bereichen:
is Funktionelle Gruppe
cm-
darstellt, (2) Silicon G, das im wesentlichen aus einem Oligomer von Dimethylsiloxan mit Epoxy-Endgmppen,
einem Oligomer von Dimethylsiloxan mit Endgruppen
—Si —H
Si—O—Si-Streckschwingungen | 1000 bis 1100 |
/"1LJ »iivHmAlwImUa Γ^Ι Γ .1*... »-"3. sytufustriscns usfcrmsuon |
|
VOnSi-CH3 | 1260 |
CH3, asymmetrische Deformation | |
vonSi-CH3 | 1410 |
Si—C-Streckschwingung und | |
CHj-Rocking-Schwingung | 800 |
C— H-Streckschwingungen | |
vonCH3 | 3000 bis 2800 |
Si—O-Si-und | |
O -Si-CH3- | |
Biegeschwingungen | 510 bis 390 |
Si—H-Streckschwingungen | 2160 |
und einem Platinat besteht, und (3) Silicon H, das ein OHgomer von Dimethylsiloxan mit Endgruppen
— Si—H
darstellt, wobei das Gewichtsverhältnis der drei Hauptkomponenten 100 :10 :1 beträgt;
Polydimethylsiloxan C und D.
Polydimethylsiloxan C und D.
Im Handel sind auch Polysiloxane erhältlich, bei denen
R eine Methylgruppe und X7 eine Phenylgruppe ist.
Polymere mit anderen funktionellen Gruppen, z. B. Hydroxy-, Alkoxy-, Silanol-, Vinyl- oder
—C3H4F3-Gruppen, zusätzlich zur Methyl- oder Phenylgruppe,
können erfindungsgemäß ebenfalls verwendet werden.
Die beschriebenen reaktiv aushärtenden Polysiloxane mit Siloxanbindungen können allein verwendet werden,
d. h. als sogenannte selbstvernetzende Einflüssigkeits-Dichtungsmaterialien,
oder in Kombination mit einem Polysiloxan, mit einer Gruppe
—Si—H
Im Falle von Polymethylphesylsiloxan verursachen
die Si—O—Si-Streckschwingungen eine Absorption im
selben Bereich.
Aus den F i g. 5 und 6 ist ersichtlich, daß die charakteristischen Absorptionen im IR-Spektrum eines Polydimethvlsiloxans A, z. B. die mit a, b, c und d bezeichneten Absorptionsbereiche, und die IR-Spektren anderer, als Mehrzweckkleber oder -Dichtungsmaterialien verwendeter Polymerisate, z. B. Epoxidharze, Polyamidharze, Epoxy-Polyamid-Isocyanatharze und Polyester-Isocyanatharze, leicht und eindeutig voneinander unterschieden werden können.
Aus den F i g. 5 und 6 ist ersichtlich, daß die charakteristischen Absorptionen im IR-Spektrum eines Polydimethvlsiloxans A, z. B. die mit a, b, c und d bezeichneten Absorptionsbereiche, und die IR-Spektren anderer, als Mehrzweckkleber oder -Dichtungsmaterialien verwendeter Polymerisate, z. B. Epoxidharze, Polyamidharze, Epoxy-Polyamid-Isocyanatharze und Polyester-Isocyanatharze, leicht und eindeutig voneinander unterschieden werden können.
Bei Verwendung mindestens einer der beschriebenen Polymeren erhält man ein Dichtungsmaterial, das bei
der Herstellung von FlüssigkristalI-Anzeigen, deren Deckplatten aus flexiblen Polymerfolien bestehen, unter
anderem folgende Vorteile hat:
am Molekülende, d. h. als sogenannte gemischte Zweiflüssigkeits-Dichtungsmaterialien.
Den erfindungsgemäß verwendeten Dichtungsmaterialien kann auch ein Metallsalz, z. B. ein Platinat, als
Reaktionsbeschleuniger zugesetzt werden. Metalloxide,
wie Silikagel oder Titanoxid, können auch als Füllstoffe zugesetzt werden, um die Farbe des Dichtungsmaterials
zu ändern, seine Viskosität zu regeln oder andere Eigenschaften des Dichtungsmaterials zu verbessern. Dem
1. Hohe Haftfestigkeit an der Polymerfolie über lange Zeit;
2. kein Angreifen des Flüssigkristalle, der orientierenden Folien, der transparenten Elektroden oder der
Deckplatten vor oder nach dem Aushärten, da das Dichtungsmaterial lösungsmittelfrei ist;
3. das Dichtungsmaterial behält seine Flexibilität nach dem Aushärten, so daß auch die Flüssigkristall-Anzeige
flexibel ist;
4. unter Verwendung des Dichtungsmaterials hergestellte Flüssigkristall-Anzeigen haben ausgezeichnete
Wärme- und Kältebeständigkeit und sind äußerst zuverlässig im Betrieb.
Eine Flüssigkristall-Anzeige des in F i g. 1 gezeigten Typs wird folgendermaßen hergestellt:
Transparente Elektroden 3 und 4, die im wesentlichen aus Indiumoxid bestehen, werden nach üblichen Metho-
den als Dünnschichten in einer Dicke von 100 μπι auf ein
Paar Polyethylen-terephthalat-Folien aufgebracht, die als Deckplatten 1 und 2 dienen. Ein Reaktionsprodukt
aus einem Epoxidharz, Nylon und einer Titanverbindung wird auf die Deckplatten 1 und 2 und die transparenten
Elektroden aufgetragen, so daß diese bedeckt sind. Die erhaltenen flüssigkristallorientierenden Folien
werck.i einer Horizontal-Orientierungsbehandlung unterworfen.
Ein Divinylbenzol-Äthylvinyl-Copolymer mit einer Teilchengröße von 10 μιτι wird in einer Menge
von 0,5 Gewichtsprozent in Ethanol dispergiert und dann auf die flüssigkristallorientierende Folie 7 aufgetragen,
worauf man 10 Minuten bei 800C trocknet. Hierbei entstehen Abstandhalterteilchen 8. Ein Dichtungsmaterial
der folgenden Zusammensetzung (Zweiflüssigkeits-Mischungstyp) wird auf eine der Folien nach einem
herkömmlichen Maskendruckverfahren aufgetragen:
Polydimethylsiloxan A mit
Platinat-Katalysator
Platinat-Katalysator
— Si — H
enthaltendes Dimethylsiloxan
Silikagel mit einer Teilchengröße von nicht mehr als 10 μιτι
Silikagel mit einer Teilchengröße von nicht mehr als 10 μιτι
Gewichtsteile 100
10
Die beiden Folien werden übereinandergelegt und 15 Minuten bei 150°C belassen, so daß sie fest aneinander
haften und einen Zwischenraum für den Flüssigkristall ausbilden.
{!) Abschälfestigkeitstest
Um die Abschälfestigkeit des Dichtungsmaterials zu prüfen, wird ein Polyethylen-terephthalat-Klebstreifen
mit einer Breite von 25,4 mm, der aus dem vorstehenden Polyethylen-terephthalatfilm besteht, unter Verwendung
des Dichtungsmaterials auf eine Probe der PoIyethylen-terephthalatfolie
aufgebracht Der genannte Polyethylen-terephthalatfilm wird dann von der PoIyethylen-terephthalatfolie
mit einer Geschwindigkeit von 50 mm/min abgezogen. Die zum Abschälen erforderliche
Kraft, die mit einem Abschälfestigkeits-Prüfgerät gemessen wird, beträgt 800 g, so daß die Abschälfestigkeit
des Dichtungsmaterials 800 g/25,4 mm entspricht.
(2) Dichtungstest
Um die Dichtungseigenschaften des Dichtungsmaterials zu untersuchen, werden 10 blanke Anzeigen, die
keinen Flüssigkristall enthalten, nach dem vorstehenden
Verfahren mit einer Dichtungsbreite von 0,5 bis 0& mm
hergestellt Die 10 blanken Anzeigen werden dann in einen geschlossenen Behälter eingebracht, der rote Tinte
enthält 4 Tage einem Druck von 3 bar ausgesetzt und dann visuell auf das Eindringen von roter Tinte untersucht
Hierbei zeigt sich, daß in keine Anzeige rote Tinte eingedrungen ist
(3) Anfangs-Flüssigkristall-Orientierungstest
Ein Flüssigkristall vom Biphenyltyp mit einer dielektrischen Anisotropie von Je>0 wird zwischen die Fo-'
lien eingebracht und mit dem oben hergestellten Dichtungsmaterial abgedichtet. Nach diesem Verfahren werden
40 Flüssigkristall-Anzeigen gemäß F i g. 1 hergestellt. Unmittelbar nach dem Einbringen des Flüssigkristalls
in die Anzeigen wird der Anfangs-Orientierungszustand des Flüssigkristalls visuell untersucht. Hierbei
wird ein ausgezeichnetes Ergebnis ermittelt.
(4) Hochtemperatur-Alterungstest bei 600C
Nach dem Abdichten der Flüssigkristalle in 20 Anzeigen läßt man über die transparenten Elektroden einen
elektrischen Strom von 1 μΑ durch die Anzeigen fließen und beiaßt die Anzeigen in einem Tnermosiaien bei
600C. Die kürzeste der folgenden Zeiten: (i) Zeit bis zur
Verdoppelung des verbrauchten elektrischen Stromes, (ii) Zeit bis zur Verfärbung des Flüssigkristalls (visuelle
Auswertung) und (iii) Zeit bis zur Blasenbildung des Flüssigkristalls (visuelle Auswertung) wird als maximale
Haltbarkeit gewertet. Das Ergebnis dieses Tests zeigt, daß von den 20 Flüssigkristall-Anzeigen 16 Anzeigen
(80%) eine Haltbarkeit von 800 bis 1100 Stunden haben.
(5) Feuchtigkeits-Alterungstest bei 450C und 90% rF
20 Flüssigkristall-Anzeigen, die für den Anfangs-Flüssigkristall-Orientierungstest
hergestellt wurden, werden einem Alterungstest bei 45° C und 90% rF unterworfen.
Hierbei zeigt sich, daß 18 Flüssigkristall-Anzeigen (90%) eine Haltbarkeit von 600 bis 1000 Stunden aufweisen.
Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man Polydimethylsiloxan
A durch Polydimethylsiloxan C, das ein selbstvernetzendes Einflüssigkeits- Dichtungsmaterial
darstellt Bei Durchführung der Tests von Beispiel 1 werden folgende Ergebnisse erhalten:
(1) Abschälfestigkeit 500 g/24,5 mm.
(2) Im Abdichtungstest dringt in keine der Anzeigen rote Tinte ein.
(3) Die Anfangs-Flüssigkristall-Orientierung ist ausgezeichnet.
(4) Im Alterungstest bei 600C sind von den 20 Flüssigkristall-Anzeigen
16 Anzeigen (80%) etwa 600 Stunden haltbar.
(5) Im Alterungstest bei 45° C und 90% rF sind von den
20 Flüssigkristall-Anzeigen 18 Anzeigen (90%) 600 bis 1000 Stunden haltbar. Das Ergebnis entspricht
dem von Beispiel 1.
Beispiel 1 wird wiederholt jedoch verwendet man ein gemischtes Zweiflüssigkeits-Dichtungsmaterial der folgenden
Zusammensetzung:
Gewichtsteile
100
10
ti«
Ii
Ii
Polydimethylsiloxan A mit
Platinat-Katalysator
Platinat-Katalysator
—Si—H
enthaltendes Polydimethylsiloxan
Butylmethacrylat-Homopolymer
mit einer Teilchengröße von
nicht mehr als 10 μπι
Butylmethacrylat-Homopolymer
mit einer Teilchengröße von
nicht mehr als 10 μπι
Bei der Prüfung der Abschälfestigkeit, der Abdichtung, der Anfangs-Flüssigkristall-Orientierung und im
Alterungstest bei 6O0C werden dieselben Ergebnisse wie in Beispiel 1 erhalten. Im Alterungstest bei 45° C und
90% rF sind von den 20 Fiüssigkriiiaii-Anzcigen 18 Anzeigen
(90%) etwa 800 Stunden haltbar.
10
Vergleichsbeispiel 1
Zum Vergleich wird Beispiel 1 wiederholt, jedoch ersetzt
man das dort verwendete Dichtungsmaterial durch ein Dichtungsmaterial der folgenden Zusammensetzung:
Gewichtsteile | |
Epoxidharz | 100 |
Polyamin | 50 |
Silikagel mit einer Teilchen | |
größe von nicht mehr als 10 μπι | 5 |
Hierbei werden folgende Ergebnisse erhalten:
Beispie! 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man Polydimethylsiloxan
A durch Silicon E. Hierbei werden folgende Ergebnisse erzielt:
(1) Abschälfestigkeit 500 g/243 mm.
(2) Im Abdichtungstest dringt in keine der Anzeigen rote Tinte ein.
(3) Die Anfangs-Flüssigkristall-Orientierung ist ausgezeichnet
(4) Im Alterungstest bei 60° C sind von den 20 Flüssigkristall-Anzeigen
16 Anzeigen (80%) etwa 600 Stunden haltbar.
(5) Im Alterungstest bei 45° C und 90% rF sind von den 20 Flüssigkristall-Anzeigen 18 Anzeigen (90%) 600
bis 1000 Stunden haltbar. Das Ergebnis entspricht dem von Beispiel 1.
Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man Polydimethylsiloxan
A durch ein Gemisch aus Silicon F, Silicon G und Silicon H (Gewichtsverhältnis 100 :10 :1).
Die Ergebnisse entsprechen denen von Beispiel 4. ■
Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man Polydimethylsiloxan
A durch Polydimethylsiloxan D. Hierbei werden folgende Ergebnisse erzielt:
(1) Abschälfestigkeit 600 g/243 mm
(2) Im Abdichtungstest dringt in keine der Anzeigen rote Tinte ein.
(3) Die Anfangs-Flüssigkristall-Orientierung ist ausgezeichnet
(4) Im Alterungstest bei 60° C sind von den 20 Flüssigkristall-Anzeigen
16 Anzeigen (80%) etwa 600 Stunden haltbar.
(5) Im Alterungstest bei 45° C und 90% rF sind von den 20 Flüssigkristall-Anzeigen 18 Anzeigen (90%) 600
bis 1000 Stunden haltbar. Das Ergebnis entspricht dem von Beispiel 1.
(1) Die Abschälfestigkeit beträgt weniger als 150 g/ 243 mm. In diesem Test ist die Abschälfestigkeit so
gering, daß äer genaue Wert mit dem Prüfgerät
nicht bestimmt werden kann. Im Augenblick des Abschälens des Films zeigt das Prüfgerät 150 g an.
Der genannte Wert bedeutet deshalb einfach, daß die Abschälfestigkeit äußerst gering ist.
(2) Im Abdichtungstest dringt rote Tinte in 8 von 10 Anzeigen ein.
(3) Die Anfangs-Flüssigkristall-Orientierung ist teilweise schlecht.
(4) Da die Ergebnisse von (1) bis (3) nicht gut sind, wurden die Alterungstests bei 60°C bzw. 45°C und
90% rF ausgelassen.
Vergleichsbeispiel 2
Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man das dort verwendete Dichtungsmaterial durch ein Dichtungsmaterial
der folgenden Zusammensetzung, und die beiden Folien, auf die das Dichtungsmaterial aufgetragen
wird, werden 30 Minuten auf 150° C erhitzt
ungesättigter Polyester
m-Phenylendiisocyanat
Methylenchlorid
m-Phenylendiisocyanat
Methylenchlorid
Gewichtsteile 1O 1 90
Hierbei werden folgende Ergebnisse erhalten:
(1) Abschälfestigkeit 500 g bis 800 g/243 mm.
(2) Im Abdichtungstest dringt rote Tinte in 7 von 10 Anzeigen ein.
(3) Die Anfangs-Flüssigkristall-Orientierung ist gut.
(4) Im Alterungstest bei 60° C sind von den 20 Flüssigkristall-Anzeigen
18 Anzeigen (90%) nur maximal 100 Stunden haltbar, d.h. keine ist mehr als 100
Stunden haltbar.
(5) Im Alterungstest bei 45° C und 90% rF sind von den
(5) Im Alterungstest bei 45° C und 90% rF sind von den
20 Flüssigkristall-Anzeigen 18 Anzeigen (90%) innerhalb 48 Stunden rötlich oder schwarz gefärbt
oder bilden Blasen.
Diese Vergleichsversuche zeigen, daß die erfindungsgemäß
verwendeten Dichtungsmaterialien ausgezeichnete Abdichtungseigenschaften hinsichtlich der als
Deckplatten der Flüssigkristall-Anzeige verwendeten Polymerfolien bzw. -filme haben, während Dkhtungsmaterialien
auf Basis von Epoxidharzen oder ungesättigten Polyestern für derartige Flüssigkristall-Anzeigen
nicht verwendet werden können.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit Deckplatten
aus Polymerfolie, dadurch gekennzeichnet,
daß die Deckplatten mit einem lösungsmittelfreien Dichtungsmaterial, das ein reaktiv
aashärtendes Polymer mit einer charakteristischen Infrarot-Absorption zumindest im Bereich von 1000
bis 1100 cm-' der Formel
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