DE3716856C2 - Liquid crystal display cell spacer - Google Patents

Liquid crystal display cell spacer

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    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13392Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers dispersed on the cell substrate, e.g. spherical particles, microfibres

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkristall- Anzeigezelle nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The present invention relates to a liquid crystal display cell according to the preamble of claim 1.

Die bei Flüssigkristallzellen (LCD) erforderlichen geringen Abstände sind in der Größenordnung von etwa 5 bis 50 µm und werden in der Weise erzeugt, daß man zwischen die vorwiegend aus Glas bestehenden Deckplat ten Abstandsteilchen in gezielter oder statistischer Verteilung einbringt. The required in liquid crystal cell (LCD) are small distances microns on the order of about 5 to 50, and are generated in such a way that between ten predominantly consisting of glass Deckplat spacer is introduced into targeted or random distribution. Diese Abstandsteilchen befinden sich im Flüssigkristallmaterial und sind transparent und so ausgebildet, daß sie optisch weitgehend unsicht bar bleiben. These spacer particles are located in the liquid crystal material and are transparent and designed so that they remain optically largely invisibly. Sie bestehen bevorzugt aus kalibrierten Glasfaserabschnitten oder Kügelchen. They are preferably made of calibrated glass fiber sections or beads. Weiterhin befinden sich solche Abstandsteilchen auch im Bereich der Dich tungsnähte bzw. der Unterteilungsnähte, die im allge meinen aus einem erhärteten Kunststoffkleber, z. Furthermore, such a spacer are also processing seams in the log or the subdivision seams that my in general of a hardened plastic adhesive such. B. einem Acrylkleber oder Epoxyd-Kleber, bestehen. As an acrylic adhesive or epoxy adhesive made. Diesen Dichtungsnähten kommt die Aufgabe zu, den mit Flüssig kristall ausgefüllten Hohlraum zwischen den Träger platten hermetisch gegen den Außenraum abzuschließen. These sealing seams come to the object, the crystal-filled with liquid cavity between the carrier plates hermetically from the exterior finish. Wenngleich es die oberste Aufgabe der Abstandsteilchen ist, einen über die gesamte Fläche konstanten Abstand sicherzustellen, so können doch Betriebszustände auf treten, bei denen man lieber eine bis zu einem gewissen Grad störende Abstandsänderung in Kauf nimmt, als andere störende Erscheinungen. Although it is the first task of spacer beads to ensure a constant over the entire surface distance, so operating conditions can still occur, where you prefer to take a to some degree disturbing change in distance into account, distracting than other phenomena. Eine solche weitere störende Erscheinung besteht darin, daß bei sehr nie drigen Temperaturen, wie sie im unteren Betriebsbereich bzw. beim Lagern auftreten können, sich Gasblasen bilden können, die aus quasi im Vakuum abgedampftem Flüssig kristallmaterial bestehen. Such further disturbing phenomenon is that at very never drigen temperatures, as may occur in the lower operating range and during storage, may form gas bubbles crystal material consist of quasi vaporized off in vacuo liquid. Diese Erscheinung tritt dann auf, wenn sich der Flüssigkristall temperaturbedingt stark zusammenzieht und die Abstandsteilchen ein An nähern der Deckplatten verhindern. This phenomenon then occurs when the liquid crystal temperature-related strongly to contract and the spacer an on approaching prevent the cover plates.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Flüssigkristall-Anzeigezelle in der Weise zu verbessern, daß eine störende Gasblasen bildung bei niedrigen Temperaturen weitgehend vermieden wird. The present invention has for its object to improve an aforementioned liquid crystal display cell in such a way that a disturbing gas bubbles formation is largely avoided at low temperatures.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patent anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. This object is achieved by the features specified in the characterizing part of patent claim 1.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß durch die nicht verformbaren Abstandsteil chen im Bereich der Dichtungswülste sichergestellt wird, daß sich der gewünschte exakte Abstand zwischen den Deckplatten reversibel wieder einstellt, wenn die Flüssigkristallzelle wieder in normalen Temperaturbe reichen betrieben wird. The essential advantage of the invention lies in the fact that due to the non-deformable spacer surfaces in the area of ​​sealing beads ensured is that the desired exact distance between the cover plates is established reversibly again when the liquid crystal cell rich again in normal Temperaturbe is operated. Es hat sich nämlich gezeigt, daß solche bei niederen Temperaturen aufgetretenen Gasblasen ggf. über lange Zeit erhalten bleiben, bis sie wieder völlig verschwunden sind. It has been shown that such occurred at low temperatures gas bubbles possibly be preserved for a long time, until they are completely gone. Solche Gasblasen stören aber optisch weitaus stärker als z. Such gas bubbles interfere visually far more than,. B. eine geringfügige Abstandsänderung, insbesondere dann, wenn diese Abstandsänderung wirklich nur dann auftritt, wenn die Flüssigkristallzelle extrem niederen Temperaturen ausgesetzt wird. B., particularly when this distance change really only occurs when the liquid crystal cell extremely low temperatures is exposed to a slight change in distance. Durch die beschriebene Erfindung wird also ein für den Betrieb der Zelle günstiger Kompromiß erreicht. The described invention, therefore, a more favorable for the operation of the cell compromise is reached.

Anhand des in der Figur dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. The invention is explained in more detail below with reference to the shown in the figure preferred embodiment.

Die Figur zeigt im Querschnitt vergrößert einen Teil durch eine Flüssigkristallzelle mit den beiden gläser nen Deckplatten 1 und 2 und im dazwischen befindlichen Flüssigkristallmaterial 4 . The figure shows in cross section an enlarged part of a liquid crystal cell with the two glasses NEN cover plates 1 and 2 and in the liquid crystal material therebetween. 4 Auf den Innenflächen der Glasplatten 1 und 2 befinden sich in bekannter Weise elektrisch leitende, als Elektroden ausgebildete, Beläge 7 und 8 . Located on the inner surfaces of the glass plates 1 and 2 in a known way electrically conductive and designed as electrodes, pads 7 and 8. FIG.

Der genaue Abstand der beiden Glasplatten 1 und 2 wird durch Abstandsteilchen 5 und 6 sichergestellt. The exact distance between the two glass plates 1 and 2 is ensured by spacer 5 and 6. FIG. Diese Abstandsteilchen sind kreisrund und haben entweder die Form von Kügelchen oder aber von Drahtabschnitten. These spacer beads are circular and have either the form of beads or wire sections. Die im Bereich des Flüssigkristalls vorhandenen Abstands teilchen 5 sind transparent und elektrisch isolierend. The present in the region of the liquid crystal spacing particles 5 are transparent and electrically insulating. Die im Bereich der Dichtungswülste 3 vorgesehenen Abstandsteilchen 6 müssen nicht unbedingt transparent und isolierend sein. The measures provided for in the field of sealing beads 3 spacer 6 need not necessarily be transparent and insulating. Die Dichtungswülste 3 bestehen bevorzugt aus einem organischen Kleber, z. The sealing beads 3 are preferably made of an organic adhesive, eg. B. einem ausgehärteten Acrylharz oder Epoxydharz. B. a cured acrylic resin or epoxy resin. Solche Dich tungswülste 3 sind bevorzugt am Umfang der Flüssig kristallzelle vorhanden. Such log tungswülste 3 are preferably crystal cell on the periphery of the liquid present. Sie können aber auch zur Abteilung von 5 unterschiedlichen Flüssigkristallflächen innerhalb der Zelle vorhanden sein. but they can also be present to the Department of 5 different liquid crystal surfaces within the cell.

Gemäß der vorliegenden Erfindung bestehen nun die Abstandsteilchen 5 im Bereich des Flüssigkristalls 4 aus einem elastischen Kunststoffmaterial, das in der Form und im Material so gewählt ist, daß es bei sehr niedrigen Temperaturen, die im unteren Betriebstempe raturbereich bzw. beim Lagern auftreten können, rever sibel verformbar ist. According to the present invention will now pass the spacer 5 in the region of the liquid crystal 4 of an elastic plastic material which is selected in form and in the material so that it at low temperatures, which can raturbereich or occur at lower operation Tempe during storage, rever is-reversible deformable. Solche Temperaturen sind bei spielsweise Temperaturen unter -40°C. Such temperatures are in play, temperatures below -40 ° C. Dafür geeignete Materialien sind z. For this, suitable materials are for. B. Kunststoffe auf Basis von Benzo guanamin-Formaldehyd oder aus Kunststoffen auf der Basis von Polydivinylbenzene. B. plastics based on benzo guanamine-formaldehyde, or of plastics on the basis of Polydivinylbenzene. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung bestehen diese Abstandsteilchen 5 im Bereich des Flüssigkristallmaterials 4 aus Kügelchen, da eine Verformbarkeit der Kügelchen leichter erzielt werden kann als eine Verformbarkeit von Faserabschnit ten. According to a further development of the invention, this spacer particles exist in the region 5 of the liquid crystal material 4 of beads, as a deformability of the beads can be more easily achieved than ten deformability of Faserabschnit.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung bestehen die Abstandsteilchen 6 im Bereich der Dichtungswülste 3 aus einem bei niederen Temperaturen und den dabei auftre tenden Drücken nicht verformbaren Glasteilchen, die zweckmäßig aus Glasfaserabschnitten gebildet werden. According to a further feature of the invention, the spacer 6 are made in the field of sealing beads 3 from a non-deformable at low temperatures and the thereby occurring defects Tenden Press glass particles, which are advantageously formed of glass fiber sections. Es hat sich gezeigt, daß es für den angestrebten Zweck von ausschlaggebender Bedeutung ist, daß, wie erfindungs gemäß angegeben, Distanzteilchen aus unterschiedlichen Materialien verwendet werden. It has been found that it is for the intended purpose of paramount importance that, spacer particles are used made of different materials such as fiction, indicated in accordance with.

Die Kunststoffkügelchen im Bereich des Flüssigkristall materials 4 haben beispielsweise eine Härte von 123 auf der Rockwell-Scala und beispielsweise einen Durchmesser von 9 µm und sind in einer Verteilung von etwa 10 bis 30 Kügelchen/mm 2 enthalten. The plastic beads in the area of the liquid crystal material 4 for example, have a hardness of 123 on the Rockwell Scale and for example, a diameter of 9 microns, and are a distribution of about 10 to 30 beads / mm 2 contained.

Die Glasfaserabschnitte im Bereich der Dichtungswülste besitzen in diesem Fall ebenfalls einen Durchmesser von 9 µm. The fiber optic sections in the region of the sealing beads also have microns in this case, a diameter of. 9

Claims (7)

1. Flüssigkristall-Anzeigezelle mit einem mit dem Flüssigkristall ausgefüllten, flachen, abgeschlossenen Hohlraum, der durch zwei Glasplatten gebildet ist, die mittels Wülsten aus Dichtungsmaterial miteinander verbunden sind, wobei der Abstand der Glasplatten voneinander durch mehrere zwischengefügte Distanzteil chen bestimmt ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: 1. liquid crystal display cell filled with the liquid crystal, flat, closed cavity which is formed by two glass plates which are connected together by means of beads of sealant material, wherein the distance of the glass plates is determined chen from each other by a plurality of interposed spacer part, characterized by in combination:
  • a) Im Bereich der Dichtungswülste sind Distanzteilchen aus einem Material vorgesehen, das bei Temperaturen im Bereich niederer Betriebstemperaturen infolge der dabei auftretenden Drücke nicht verformbar sind. a) In the area of ​​sealing beads spacer particles are provided from a material which is low at temperatures ranging operating temperatures due to the occurring pressures are not deformable.
  • b) Im Bereich des Flüssigkristalls sind Distanzteilchen aus einem elastischen Material vorgesehen, die bei Temperaturen im Bereich niederer Betriebstemperaturen infolge der dabei auftretenden Drücke, hervorgerufen durch die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der verwendeten Materialien, reversibel verformbar sind. b) In the area of ​​the liquid crystal spacer particles are provided of an elastic material, the lower at temperatures ranging operating temperatures due to the occurring pressures, caused by the different expansion coefficients of the materials used, are reversibly deformable.
2. Flüssigkristall-Anzeigezelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzteilchen im Bereich der Dichtungswülste aus Glas bestehen. 2. A liquid crystal display cell according to claim 1, characterized in that the spacer particles in the field of sealing beads are made of glass.
3. Flüssigkristall-Anzeigezelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzteilchen im Bereich der Dichtungswülste aus Glaskügelchen oder insbesondere aus Glasfaserabschnitten bestehen. 3. A liquid crystal display cell according to claim 2, characterized in that the spacer particles in the region of the sealing beads of glass beads or in particular glass fiber portions are made.
4. Flüssigkristall-Anzeigezelle nach einem der An sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Di stanzteilchen im Bereich des Flüssigkristalls aus einem polymeren Kunststoff bestehen. 4. A liquid crystal display cell according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the di stanzteilchen in the area of ​​the liquid crystal of a polymeric plastic.
5. Flüssigkristall-Anzeigezelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzteilchen aus einem Kunststoff auf Basis von Benzoguanaminen, wie z. 5. A liquid crystal display cell according to claim 4, characterized in that the spacer particles from a plastic based on benzoguanamines such. B. einem Benzoguanamin-Formaldehyd-Kunststoff, be stehen. As are a benzoguanamine-formaldehyde resin, be.
6. Flüssigkristall-Anzeigezelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzteilchen aus einem Kunststoff auf Basis von Polydivinylbenzene bestehen. 6. A liquid crystal display cell according to claim 4, characterized in that the spacer particles are made of a plastic based on Polydivinylbenzene.
7. Flüssigkristall-Anzeigezelle nach einem der An sprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Di stanzteilchen aus Kunststoff-Kügelchen bestehen. 7. A liquid crystal display cell according to any one of claims 4 to 6, characterized in that the di stanzteilchen plastic beads are made.
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