DE4209135A1 - Fluessigkristallanzeigevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeigevorrich­ tung, wie sie in tragbaren Geräten, in Fahrzeugen, in Meß­ instrumenten, in Verbrauchergeräten, bei elektronischen Haushaltsgeräten und ähnlichem eingesetzt wird, und genauer eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die insbesondere bei solchen Geräten eingesetzt wird, die eine hohe Lebens­ dauer und Qualität erfordern.

Bei bekannten Flüssigkristallanzeigevorrichtungen mit einem Anschlußstift, ist dieser so angeordnet, daß er gegen einen Elektrodenanschluß stößt, der an einer Kante eines Glassub­ strats vorgesehen ist, und unter Verwendung eines Verguß­ mittels, etwa eines UV-Harzes so an ihm befestigt ist, daß der Anschlußstift bedeckt ist. Solch ein Vergußmittel ent­ hält keine Additive, und Harz, das lediglich ein Vergußmit­ tel oder Formmittel enthält, wurde verwendet.

Bei diesem Stand der Technik treten jedoch mikroskopische Änderungen in dem Vergußmittel unter Bedingungen auf, die große Haltbarkeit erfordern, etwa bei Hochtemperaturtests, Tests unter großer Feuchtigkeit, Niedertemperaturlöterwär­ mungstests und thermischen Schocktests, und zwar in Folge der thermischen Expansion- oder Kontraktion, der Wasserab­ sorption und ähnlichem des Vergußmittels, das den Anschluß­ stift bedeckt.

Dies führt zu einem rapiden Anstieg des Leitungswiderstands zwischen dem Anschlußstift und dem Elektrodenanschluß, wo­ durch ein Anzeigemusterverlust und ein ungleichförmiger Kontrast der Anzeigevorrichtung auftreten. Außerdem ergeben sich ungleichförmige Zellenspalte (ungleichförmige Farb­ töne), da eine Kontraktion des Materials auftritt, wenn sich das Vergußmittel verfestigt, was anomale Änderungen in den Zellenspalten der Anzeigevorrichtung hervorruft.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Probleme zu beseitigen, das heißt die thermische Expansion des Ver­ gußmittels, seine Kontraktion und die Wasserabsorption der Materialien zu unterdrücken, also eine Flüssigkristallan­ zeigevorrichtung hoher Zuverlässigkeit zu schaffen, bei der der Leitungswiderstand zwischen einem Anschlußstift und einem Elektrodenanschluß stabil bleibt und eine große Halt­ barkeit gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Patentanspruch 1 gelöst.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Un­ teranspruch gekennzeichnet.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Schnittdarstellung der Randanord­ nung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung,

Fig. 2 in einer graphischen Darstellung den thermischen Ausdehnungskoeffizienten abhängig vom Anteil der einer Vergußmasse zugesetzten Glasperlen,

Fig. 3 eine Darstellung ähnlich Fig. 1 einer anderen Aus­ führungsform der Erfindung und

Fig. 4 eine Darstellung ähnlich Fig. 1 einer weiteren Aus­ führungsform der Erfindung.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung. Zunächst soll der grundsätzliche Aufbau erläutert werden. Ein oberes Glassubstrat 1 und ein unteres Substrat 2 werden mittels eines Abstandhalters 3 parallel gehalten. Zwischen den beiden Glassubstraten 1 und 2 befin­ det sich ein Flüssigkristall 4, etwa des TH Typs, des STN Typs oder eines ähnlichen Typs. Ein Elektrodenmuster 5 ist auf dem unteren Glassubstrat 2 ausgebildet. Eine leitende Paste 7 ist auf einen Elektrodenanschluß 6 aufgetragen, und ein Anschlußstift 10 mit einer oberen Anschlußstiftklammer 8 und einer unteren Anschlußstiftklammer 9 wird gegen den Elektrodenanschluß 6 gedrückt, wofür eine Vorstoßkraft etwa mittels eines Zylinders oder ähnlichem verwendet werden kann. Ein Vergußmittel 11 wird so aufgebracht, daß es den Anschlußstift 10 bedeckt.

Dem Vergußmittel 11 sind Glasperlen 12 zugesetzt. Der Durchmesser einer Glasperle beträgt vorzugsweise 5 bis 50 µm, und die zugesetzte Menge liegt im Bereich von 5 bis 60 Gewichtsprozent des Vergußmittels 11.

Mit diesem erfindungsgemäßen Aufbau ist der Leitungswider­ stand zwischen dem Anschlußstift und dem Elektrodenmuster selbst unter Bedingungen von beispielsweise 80°C-90%RH, wiederholten Zyklen von zunächst -40°C und dann 80°C sowie bei -60°C stabil. Auf diese Weise ist es möglich, eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung zu schaffen, bei der mi­ kroskopische Änderungen aufgrund thermischer Expansion des Vergußmittels oder ähnlichem unterdrückt werden, so daß ein hoher Grad an Haltbarkeit sichergestellt wird. Die nachfol­ gende Tabelle 1 gibt Testergebnisse wieder, die zeigen, wie die Zuverlässigkeit von der Menge der dem Vergußmittel zu­ gesetzten Glasperlen beeinflußt wird und damit im Zusammenhang steht.

Wenn, wie beim Test mit der Nummer 1 keine Glasperlen zugesetzt werden, dann reflektiert das Testergebnis allein den thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Vergußmittels, was zu 0,2% fehlerhafter Teile führte. Es zeigte sich, daß eine Menge an zugesetzten Glasperlen im Bereich von 5-60 Gewichtsprozent zu keinerlei Problemen hinsichtlich Zuver­ lässigkeit und Kontrast führte, was im Gegensatz zu dem Er­ gebnis ohne Glasperlen steht.

Für die Glasperlen kommt als Glas Quarzglas, Kronglas und Borsilikatglas in Frage, vorzugsweise mit einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 5-95 × 10^-7/°C. Es ist darüber hinaus vorteilhaft, Glas mit einem spezifischen Gewicht im Bereich von 1,5 bis 2,5 g/cm³ zu verwenden.

Fig. 2 zeigt die Änderung des thermischen Ausdehnungskoef­ fizienten der Vergußmasse abhängig von der Menge zugesetz­ ter Glasperlen. Ein Anteil zugesetzter Glasperlen im Be­ reich von 5 bis 60 Gewichtsprozent erweist sich im Hinblick auf die Gesamtqualität der Vorrichtung als günstig.

Obwohl normalerweise eine Kontraktion der Materialien auf­ tritt, wenn die Vergußmasse aushärtet, konnte experimentell gezeigt werden, daß für ein Harz, bei dem die prozentuale Kontraktion normalerweise 5% beträgt, diese bis zu 1% ver­ ringert werden konnte. Für andere Vergußmassen kann eine Verringerung der prozentualen Kontraktion durch Zusatz von Glasperlen im Vergleich zur prozentualen Kontraktion der Vergußmasse allein um etwa 80% erwartet werden.

Fig. 3 zeigt in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung und unter Verwendung gleicher Bezugszahlen eine zweite Aus­ führungsform der Erfindung. Diese unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, daß anstelle der Glas­ perlen 12 in diesem Fall Glasfasern 13 dem Vergußmittel zu­ gesetzt werden. Die Menge der zugesetzten Glasfasern 13 liegt vorzugsweise bei 5 bis 60 Gewichtsprozent der Verguß­ masse. Die optimalen Werte für die Glasfasern als Zusatz sind ein Durchmesser von 5 bis 50 µm und eine Länge von 20 bis 200 µm.

Besonders kennzeichnend bei diesem Ausführungsbeispiel ist, daß die Kontraktion der Vergußmasse bei einem Niedertempe­ raturtest (-40°C) auf etwa ein Drittel derjenigen der er­ sten Ausführungsform verringert ist, so daß sich diese zweite Ausführungsform insbesondere für Anwendungen im Nie­ dertemperaturbereich eignet.

Fig. 4 zeigt wiederum in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung unter Verwendung der gleichen Bezugszahlen eine dritte Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Gemisch aus Glasperlen 12 und Glasfasern 13 der Vergußmasse 11 als Additiv zugesetzt sind. In diesem Additiv machen die An­ teile von Glasperlen 12 und Glasfasern 13 vorzugsweise je­ weils 50% aus. Im Hinblick auf die erforderliche Haltbar­ keit und Beständigkeit ergeben sich dabei ausgezeichnete Eigenschaften unter hohen Temperaturen und Feuchtigkeit so­ wie bei niedrigen Temperaturen. Der Anteil des jeweils zu­ gesetzten Materials wird zur Erzielung der vorteilhaften Eigenschaften der Ausführungsformen 1 oder 2 im Bereich von 20 bis 80% variiert.

Der Gesamtanteil des bei dieser Ausführungsform zugesetzten Additivs liegt vorzugsweise im Bereich von 5 bis 60 Ge­ wichtsprozent, also gleich wie bei der ersten Ausführungs­ form.

Wie oben beschrieben, ergibt sich mit der vorliegenden Er­ findung der Vorteil, daß Expansion und Kontraktion einer Vergußmasse durch Zusatz von Glasperlen oder Glasfasern zum Grundmaterial der Vergußmasse unterdrückt werden und ein hohes Maß an Haltbarkeit für eine Flüssigkristallanzeige­ vorrichtung sichergestellt wird, ohne daß die Leitfähigkeit zwischen einem Anschlußstift und einem Elektrodenmuster verringert wird.

Ein weiterer Vorteil liegt darin daß ungleichförmige Zel­ lenspalte (ungleichförmige Farbtöne) in Folge der Kontrak­ tion von Materialien beim Aushärten der Vergußmasse vermie­ den werden.

Claims (2)

1. Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einem An­ schlußstift (10), der an einen Elektrodenanschluß (5) an einem Randabschnitt eines Glassubstrats (6) anstößt und in eine Vergußmasse eingebettet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Vergußmasse Glasperlen (12) und/oder Glasfasern (13) zugesetzt sind.

2. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der zu­ gesetzten Glasperlen und/oder Glasfasern 5 bis 60 Gewichts­ prozent der Vergußmasse beträgt.