CH636453A5 - Liquid-crystal cell having electrode-covering coatings, and method for producing it - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristallzelle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu deren Herstellung. The invention relates to a liquid crystal cell according to the preamble of claim 1 and a method for its production.

Eine Flüssigkristallzelle besteht bekanntermassen aus zwei in einem Abstand von 3 bis 50ji zueinander parallel angeordneten Platten, insbesondere Glasplatten, auÜ deren zueinanderweisenden Flächen durchsichtige leitfähige Elektrodenschichten so aufgebracht sind, dass durch Anlegen einer elektrischen Spannung, gezielt an einzelnen Bereichen ein elektrisches Feld angelegt werden kann. Wird der zwischen den Platten erzeugte Zellenraum mit einer elektrooptisch aktiven, flüssigkristallinen Substanz, einem sogenannten Flüssigkristall gefüllt, so kann durch An- und Abschalten des oben genannten elektrischen Feldes eine Änderung der optischen Eigenschaften der Flüssigkristallsubstanz im Bereich des elektrischen Feldes erzeugt werden, was zur optischen Darstellung einer Information ausgenutzt werden kann. Weitere Einzelheiten über Flüssigkristall-Zellen sind in dem Buch «Nonemissive Electrooptic Displays» edited by A.R. Kmetz u. F.K. von Willisen, Plenum Press, N.Y. 1976, beschrieben. As is known, a liquid crystal cell consists of two plates, in particular glass plates, arranged parallel to one another at a distance of 3 to 50 μm, on the mutually facing surfaces of which transparent conductive electrode layers are applied in such a way that an electrical field can be specifically applied to individual areas by applying an electrical voltage. If the cell space generated between the plates is filled with an electro-optically active, liquid-crystalline substance, a so-called liquid crystal, a change in the optical properties of the liquid-crystal substance in the region of the electrical field can be generated by switching the above-mentioned electric field on and off, which leads to an optical Presentation of information can be used. Further details on liquid crystal cells can be found in the book «Nonemissive Electrooptic Displays» edited by A.R. Kmetz u. F.K. by Willisen, Plenum Press, N.Y. 1976.

Wie auch aus dem genannten Buch hervorgeht, bestehen die zur Erzeugung des elektrischen Feldes notwendigen, elektrisch leitfähigen Elektrodenschichten aus dünnen Schichten oxidischer Halbleiter wie ln203, Sn02, ZnO, CdO oder Mischungen von diesen. Alle diese Schichtmaterialien weisen einen relativ hohen Brechungsindex auf, woraus nach den bekannten Reflexionsgesetzen nach Fresnel, siehe dazu etwa Physik, ein Lehrbuch zum Gebrauch neben Vorlesungen, von Christian Gerth-sen, 9. Auflage, 1966, Seiten 338 ff., ein hohes Reflexionsvermögen resultiert. Da auf den zur Herstellung von Flüssigkristall-Anzeigenelementen verwendeten Glasplatten neben mit Elektrodenschichten belegten Bereichen auch solche ohne Elektrodenschichten vorkommen, führt dies zu einer störenden Sichtbarkeit der Elektroden in einer fertigen Zelle, was sich auf die optische Qualität der Flüssigkristallzelle negativ auswirkt. As can also be seen from the cited book, the electrically conductive electrode layers necessary for generating the electrical field consist of thin layers of oxidic semiconductors such as In203, Sn02, ZnO, CdO or mixtures of these. All of these layer materials have a relatively high refractive index, which, according to the well-known Fresnel reflection laws, see, for example, Physics, a textbook for use alongside lectures, by Christian Gerth-sen, 9th edition, 1966, pages 338 ff., Makes them highly reflective results. Since the glass plates used for the production of liquid crystal display elements also contain areas without electrode layers in addition to areas covered with electrode layers, this leads to an annoying visibility of the electrodes in a finished cell, which has a negative effect on the optical quality of the liquid crystal cell.

Das Problem der Elektrodensichtbarkeit wird noch dadurch verstärkt, dass zur Vermeidung elektrochemischer Zersetzungsvorgängen an den Elektroden, diese meist mit einer elektrisch isolierenden Schutzschicht überdeckt werden, deren optische Konstanten, das sind Brechungsindex und Schichtdicke aus technologischen Gründen nicht beliebig verändert werden können. So besteht die z.B. aus der DE-OS 2 533 705 und der DE-OS 2 246 250 bekannte Schutzschicht in den allermeisten Fällen aus Silizium-Oxid, das nach den bekannten Verfahren wie Aufdampfen oder durch chemische Abscheidung aus gasförmigen organischen Verbindungen des Siliziums, auf die Plattenfläche aufgebracht wird. Silizium-Oxid weist jedoch einen Brechungsindex von 1.45 auf, was dazu führt, dass Si02-Schutz-schichten, unter den bei den üblichen Flüssigkristallanzeigen gegebenen Bedingungen, die Sichtbarkeit der Elektroden noch verstärken, was aus den allgemeinen Regeln der Interferenzoptik an dünnen Schichten auch theoretisch abgeleitet werden kann. The problem of electrode visibility is exacerbated by the fact that, in order to avoid electrochemical decomposition processes on the electrodes, these are usually covered with an electrically insulating protective layer, the optical constants of which, that is, the refractive index and layer thickness, cannot be changed for technological reasons. So there is e.g. from DE-OS 2 533 705 and DE-OS 2 246 250 known protective layer in most cases of silicon oxide, which is applied to the plate surface by known methods such as vapor deposition or by chemical deposition from gaseous organic compounds of silicon . However, silicon oxide has a refractive index of 1.45, which leads to the fact that SiO 2 protective layers, under the conditions given in the usual liquid crystal displays, further increase the visibility of the electrodes, which is also theoretically from the general rules of interference optics on thin layers can be derived.

Ein weiterer Nachteil der erwähnten Silizium-Oxid-Schich-ten liegt darin begründet, dass sie wegen ihrer extremen chemischen Resistenz nicht oder nur mehr sehr schwer - unter Verwendung von Flusssäure - geätzt werden können und somit Kontaktflächen auf den Elektroden, die keine elektrisch isolierende Schutzschicht aufweisen dürfen, bereits vor dem Aufbringen der Schutzschicht durch Maskierung so abgedeckt werden müssen, dass auf ihnen keine isolierende Schutzschicht abgeschieden wird. Another disadvantage of the silicon oxide layers mentioned is that, owing to their extreme chemical resistance, they can only be etched with difficulty or only with great difficulty - using hydrofluoric acid - and thus contact areas on the electrodes that do not have an electrically insulating protective layer must be covered by masking before the protective layer is applied in such a way that no insulating protective layer is deposited on them.

Bei der Herstellung von Flüssigkristall-Zellen sowohl nach dem Prinzip der verdrillten nematischen Zelle wie auch bei den meisten anderen bisher bekannten Typen von Flüssigkristallanzeigen müssen zudem die Moleküle des Flüssigkristalls an den Plattenoberflächen in bestimmten Richtungen ausgerichtet werden. Diese Molekülorientierung kann durch Bedampfen der In the production of liquid crystal cells both according to the principle of the twisted nematic cell and in most of the other types of liquid crystal displays known to date, the molecules of the liquid crystal on the plate surfaces must also be aligned in certain directions. This molecular orientation can be achieved by vapor deposition

3 636 453 3,636,453

Plattenflächen unter schrägem Winkel oder aber auch durch 12 dieser Platten 1,2 befinden sich in einzelne Bereiche unter-Reiben oder Bürsten der Plattenflächen erzielt werden. Zur Er- teilte Elektroden 3,4, welche aus dünnen Schichten eines zielung hochwertiger Anzeige-Eingenschaften ist es aus be- durchsichtigen, elektrisch leitenden Material wie etwa Zinnoxid, stimmten, z.B. aus den DE-OS 2 539 951, DE-PS 2 331 437, bestehen. Mittels der Spannungsquelle 13, im allgemeinen eine DE-OS 2 554 417 oder aus der DE-AS 2 538 331 allgemein 5 Wechselspannungsquelle, kann an einzelne Bereiche der Elek-bekannten Gründen, wie etwa ein niedrigerer Anstellwinkel der trodenschichten 3,4 eine Spannung angelegt werden. Der Flüs-Flüssigkristallmoleküle, erforderlich, dass die Platten gerieben sigkristall 10, welcher sich in dem durch den Verbindungssteg 9 werden müssen. Silizium-Oxid-Schutzschichten sind aber wegen oder durch eine sonstig geeignete Verschlussmasse hermetisch ihrer Härte sehr schwer durch Reiben oder Bürsten oberfläch- verschlossenen Raum zwischen den beiden Platten 1,2 befindet, lieh so zu strukturieren, dass Flüssigkristall-Moleküle eine gute io wird durch das zwischen einzelnen Bereichen der Elektroden 3, Orientierung zeigen. Dies stellt einen weiteren Nachteil der be- 4 aufgebaute Feld zwischen den angesteuerten Bereichen in seikannten Silizium-Oxid-Schichten dar. nen optischen Eigenschaften verändert und dient dadurch dem Plate surfaces at an oblique angle or also through 12 of these plates 1, 2 are located in individual areas by rubbing or brushing the plate surfaces. The electrodes 3, 4, which are made of thin layers of high-quality display properties, are made of transparent, electrically conductive material such as tin oxide, e.g. from DE-OS 2 539 951, DE-PS 2 331 437. By means of the voltage source 13, generally a DE-OS 2 554 417 or from the DE-AS 2 538 331 generally 5 alternating voltage sources, a voltage can be applied to individual areas of the known reasons, such as a lower angle of attack of the trode layers 3, 4 will. The liquid liquid crystal molecules required that the plates be rubbed sigkristall 10, which must be in the through the connecting web 9. Silicon oxide protective layers are, however, because of or due to an otherwise suitable sealing compound, hermetically very hard because of rubbing or brushing. The space between the two plates 1, 2 which is closed to the surface is borrowed in such a way that liquid crystal molecules become good through that show orientation between individual areas of the electrodes 3. This constitutes a further disadvantage of the built-up field between the controlled areas in seicated silicon oxide layers. The optical properties change and thereby serve the purpose

Berechnungen zeigen, dass für die heute bekannten flüssig- Anzeigen einer Information. Calculations show that for today's known liquid displays of information.

kristallinen Substanzen und den üblicherweise verwendeten Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, crystalline substances and the commonly used The present invention is based on the knowledge

Elektrodenleitschichten die Elektrodenbelegungsschichten ei- 15 dass das Reflexionsvermögen der Elektroden 3,4 in der Flüssig-nen Brechungsindex zwischen 1.5 und 2.2 aufweisen sollten, kristallzelle 14 vom Brechungsindex und von der Dicke einer wobei die Dicke der Belegungsschicht aus praktischen Gründen oder mehrerer elektrisch isolierenden Belegungsschichten 5,6, im Bereich zwischen 50 und 200 nm liegen muss. Schichten mit 7,8 abhängig ist. Der Brechungsindex einer solchen Belegungs-diesen optischen Konstanten sind zwar prinzipiell durch die be- schicht 5,6,7,8 liegt je nach dem Brechungsindex des verwen-kannten Verfahren des Aufdampfens und der Abscheidung aus 20 deten Glases und des Flüssigkristalls 10 im Bereich zwischen 1.5 der Gasphase organischer Metallverbindungen herstellbar, doch und 2.2 bei Schichtdicken von 50 bis ca. 200 nm. Da, wie einsind diese Herstellungsverfahren für Materialien mit von reinem gangs erwähnt, Belegungsschichten 5,6,7,8 mit beliebig einSilizium-Oxid abweichender Zusammensetzung technologisch stellbarem Brechungsindex durch einen Aufdampfprozess oder extrem aufwendig und für eine Produktion von Flüssigkristall- durch einen Abscheidungsprozess aus der Gasphase nicht oder zellen ökonomisch nicht tragbar. 25 nur äusserst schwer hergestellt werden können, wird gemäss der Electrode guiding layers, the electrode covering layers 15 that the reflectivity of the electrodes 3, 4 in the liquid refractive index should be between 1.5 and 2.2, crystal cell 14 with respect to the refractive index and the thickness of one, the thickness of the covering layer for practical reasons or several electrically insulating covering layers 5 , 6, must be in the range between 50 and 200 nm. Shifts with 7.8 is dependent. The refractive index of such a coating-these optical constants are in principle due to the coating 5, 6, 7, 8, depending on the refractive index of the method used for vapor deposition and the deposition of 20 glass and the liquid crystal 10, between 1.5 of the gas phase of organic metal compounds can be produced, and 2.2 with layer thicknesses of 50 to approx. 200 nm. Since, as is the case with these production methods for materials with a pure transition, covering layers 5, 6, 7, 8 with any composition that differs technologically from a silicon oxide adjustable refractive index by means of a vapor deposition process or extremely complex and for a production of liquid crystal by a deposition process from the gas phase not or cells not economically viable. 25 are extremely difficult to manufacture, according to the

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Flüs- vorliegenden Erfindung als Verfahren das Aufbringen von dün-sigkristall-Zelle anzugeben, deren anorganische, elektrisch iso- nen flüssigen Filmen thermisch zersetzlicher Verbindungen verlierende Elektroden-Belegungsschicht bei gleichzeitiger Wah- schiedener Elemente auf die Platten 1,2 sowie darauffolgendes rung der Schutzfunktion eine Sichtbarkeit der Elektroden ver- thermisches Zersetzen dieser Verbindungen zu den Oxiden bzw. meidet oder zumindest stark reduziert, sowie ein Verfahren zur 30 Hydroxiden vorgeschlagen. Die dünnen Flüssigkeitsfilme kön-Herstellung solcher Flüssigkristallzellen unter Umgehung der nen sowohl nach dem Verfahren des Aufschleuderns einer Flüs-bekannten komplizierten Herstellungsverfahren, wie Aufdamp- sigkeit als auch nach dem Verfahren des Tauchens oder Besprü-fen oder Abscheidung aus gasförmigen, organischen Metallver- hens erzeugt werden. Nach dem Aufbringen wird der Flüssigbindungen. keitsfilm in jedem Falle getrocknet und in einem thermischen It is therefore an object of the present invention to provide a liquid invention as a method of applying thin-crystal cells whose inorganic, electrically isonous, liquid films of thermally decomposable compounds lose the electrode coating layer with simultaneous selection of different elements on the plates 1, 2 and the subsequent function of the protective function, or avoid or at least greatly reduce the thermal decomposition of these compounds to form the oxides of the compounds, and a method for 30 hydroxides is proposed. The thin liquid films can be produced by bypassing the liquid crystal cells either by the process of spinning on a river-known complicated production process, such as evaporation, or by the process of immersion or spraying or deposition from gaseous, organic metal processes will. After application, the liquid bonds. in any case dried and in a thermal

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 4 35 Prozess chemisch zersetzt, so dass als Endprodukt eine anorga-angegebenen Merkmale gelöst. nische Belegungsschicht 5,6,7,8 aus Oxiden und/oder Hydro- This object is chemically decomposed by the process in claims 1 and 4, so that an anorga-specified characteristics are achieved as the end product. African coating layer 5,6,7,8 made of oxides and / or hydro

Die erfindungsgemässen Belegungsschichten können bei xiden derjenigen Elemente, deren thermisch zersetzlichen Verhervorragender elektrochemischer Schutzwirkung optische bindungen in dem zuvor aufgebrachten Flüssigkeitsfilm vorhan-Konstanten, d.h. Brechungsindizes und Dicken in einem weiten den waren, auf der zu beschichtenden Platte 1,2 erzeugt wird. Grössenbereich aufweisen. 40 Die Zersetzungstemperatur ist abhängig von den gewählten In the case of xides of those elements whose thermally decomposable excellent electrochemical protective action, the covering layers according to the invention can have optical bonds in the previously applied liquid film, i.e. constant. Refractive indices and thicknesses in a wide range were produced on the plate to be coated 1,2. Show size range. 40 The decomposition temperature depends on the selected

Es kann bei Flüssigkristallzellen auf Grund der oben ge- Elementverbindungen und dem Erweichungspunkt der zu benannten Fresnel'schen Formeln der Interferenz an dünnen schichtenden Platten 1,2. Bei Verwendung von Natrium-Sili-Schichten für beliebige Kombinationen von Glas und Glasdicke, kat-Glas als zu beschichtenden Material müssen die Zerset-Elektrodenmaterial und Elektrodenschichtdicke und Flüssigkri- Zungstemperaturen unter 520 °C liegen. In liquid crystal cells, due to the element connections mentioned above and the softening point of the Fresnel formulas to be named, there can be interference on thin layered plates 1, 2. When using sodium sili layers for any combination of glass and glass thickness, kat glass as the material to be coated, the decomposition electrode material and electrode layer thickness and liquid crystallization temperatures must be below 520 ° C.

stallsubstanz und Flüssigkristallschutzdicke eine optisch optimal 45 Der Brechungsindex der so erzeugten Belegungsschichten 5, angepasste Elektrodenbelegungsschicht angegeben werden. 6,7,8 ist durch den Brechungsindex des Oxides bzw. Hydroxids Diese Belegungsschichten zeichnen sich dann durch eine mini- bzw. der Oxidmischung und/oder Hydroxidmischung gegeben, male Reflexion bzw. maximale Transmission des Lichts in allen Die Belegungsschichtdicke kann unter anderem durch die Kon-Wellenlängenbereichen des sichtbaren Spektrums innerhalb der zentration der zuvor auf die Platten 1,2 aufzubringenden Flüs-Flüssigkristallzelle aus. Diese Berechnungen können für reale 50 sigkeit eingestellt werden. Durch Zusätze kann man die Benet-Zellen mit Hilfe von Computern ausgeführt werden. zung dieser Flüssigkeit auf den Platten 1,2, aber auch die me- stable substance and liquid crystal protective thickness an optically optimal 45 The refractive index of the covering layers 5 generated in this way, adapted electrode covering layer can be specified. 6,7,8 is due to the refractive index of the oxide or hydroxide. These coating layers are then characterized by a mini- or the oxide mixture and / or hydroxide mixture, male reflection or maximum transmission of light in all. The coating layer thickness can be determined, among other things, by the Kon wavelength ranges of the visible spectrum within the concentration of the liquid liquid crystal cell to be previously applied to the plates 1, 2. These calculations can be set for real 50 seconds. Additions can be used to run the Benet cells using computers. of this liquid on the plates 1, 2, but also the

Ein weiterer Vorteil einer erfindungsgemässen Elektroden- chanischen und elektrochemischen Eigenschaften der Bele-belegungsschicht ist der ausserordentlich geringe Unterschied gungsschichten gezielt verändern. Another advantage of an electrode-mechanical and electrochemical properties of the coating layer according to the invention is that the extraordinarily small difference layers change in a targeted manner.

zwischen der Transmission bzw. Reflexion auf und neben den Im allgemeinsten Fall setzen sich die zu verwendenden Flüs- between the transmission or reflection on and next to the

Elektrodenbereichen. Eine optisch gut angepasste Belegungs- 55 sigkeiten wie folgt zusammen: Electrode areas. An optically well-adjusted occupancy 55 as follows:

schicht zeigt sowohl auf als auch neben den Elektrodenschichten - Lösung einer oder mehrerer thermisch zersetzlichen Vereine gleich hohe Transmission bzw. gleich geringe Reflexion, bindungen von Elementen, deren Oxide und/oder Hydroxide wodurch eine Sichtbarkeit der Elektroden praktisch vermieden bzw. Oxid- und/oder Hydroxidmischung bzw. Oxidverbindung wird. und/oder Hydroxidverbindung einen Brechungsindex von 1.5 Layer shows both on and next to the electrode layers - solution of one or more thermally decomposable associations the same high transmission or the same low reflection, bonds of elements, their oxides and / or hydroxides thereby practically avoiding the visibility of the electrodes or oxide and / or Hydroxide mixture or oxide compound. and / or hydroxide compound has a refractive index of 1.5

Im folgenden wird nun die Erfindung beispielsweise unter 60 bis 2.2 aufweisen. In the following, the invention will now have, for example, under 60 to 2.2.

anderem mit Bezugnahme auf Fig. 1 ausführlich beschrieben. - Verdünner zum Einstellen der Feststoffkonzentration described in detail with reference to FIG. 1. - Thinner to adjust the solids concentration

Hierzu wird in der Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung einer - Netzmittel zur Verbesserung der Benetzung Flüssigkristallzelle 14 im Schnitt gezeigt. Die Flüssigkristallzelle - Additive zur Verhinderung von Kristallisationsvorgängen 14 weist Beispielsweise von Belegungsschichten 5,6,7,8 auf, während des Trocknens des Lösungsfilmes auf den Platten 1,2 welche nach dem noch zu beschreibenden Verfahren gemäss der 65 Additive zur Beeinflussung des Mikroschichtgefüges der vorliegenden Erfindung aufzubringen sind. Die Flüssigkristall- Belegungsschicht 5,6,7,8 zur Erzielung bestimmter Schichteizelle 14 besteht aus zwei Platten 1 und 2, welche meistens aus genschaften. For this purpose, a simplified representation of a wetting agent for improving the wetting of the liquid crystal cell 14 is shown in section in FIG. 1. The liquid crystal cell additives for preventing crystallization processes 14 has, for example, covering layers 5, 6, 7, 8, during drying of the solution film on the plates 1, 2, which according to the method to be described according to the 65 additives for influencing the micro layer structure of the present Invention are to be applied. The liquid crystal coating layer 5,6,7,8 to achieve certain layer egg cell 14 consists of two plates 1 and 2, which mostly from properties.

Glas gefertigt sind. Auf den zueinanderweisenden Flächen 11, Je nach Anwendungsfall kann der Anteil verschiedenen Glass are made. On the mutually facing surfaces 11, the proportion can vary depending on the application

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4 4th

Komponenten in grossen Bereichen variieren, insbesondere können auch Belegungsschichten 5,6,7,8 nur eines oder auch mehr als zwei Elemente hergestellt werden. Ausserdem kann vielfach auf den Zusatz von Additiven verzichtet werden, wenn z.B. die Lösung auf den Platten 1,2 selbst schon gute Benet-zungseigenschaften zeigt, keine Kristallisationsneigung aufweist und das mit der Lösung erzeugte Schichtgefüge nicht verändert zu werden braucht. Components vary in large areas, in particular covering layers 5, 6, 7, 8, only one or even more than two elements can be produced. In addition, the addition of additives can often be dispensed with if, e.g. the solution on the plates 1, 2 itself already shows good wetting properties, has no tendency to crystallize and the layer structure produced with the solution need not be changed.

Wie beschrieben, enthält die in der Form eines gleichmässi-gen Filmes auf den Platten 1,2 aufzubringende Lösung thermisch zersetzliche Verbindungen von Elementen. Da jede chemische Verbindung bei einer genügend hohen Temperatur zersetzt werden kann, wird unter dem Begriff «thermisch zersetz-lich» gemäss der vorliegenden Erfindung verstanden, dass sich die Verbindungen im festen oder flüssigen Zustand zersetzen und die Zersetzungstemperaturen auf das verwendete Plattenmaterial abgestimmt sein müssen. Da für Flüssigkristall-Zellen 14 meist Gläser 1,2 mit einem Erweichungspunkt von ca. 500 °C — 800 °C verwendet werden, müssen die Verbindungen bis zu dieser Maximaltemperatur thermisch dissoziieren. As described, the solution to be applied in the form of a uniform film on the plates 1, 2 contains thermally decomposable compounds of elements. Since any chemical compound can be decomposed at a sufficiently high temperature, the term “thermally decomposable” according to the present invention means that the compounds decompose in the solid or liquid state and the decomposition temperatures have to be matched to the plate material used. Since glasses 1, 2 with a softening point of approximately 500 ° C. to 800 ° C. are mostly used for liquid crystal cells 14, the connections must dissociate thermally up to this maximum temperature.

Es kommen deshalb als Verbindungstypen insbesondere in Betracht: The following connection types are therefore particularly suitable:

Nitrate, Chloride, Azetate und metallorganische Verbindungen wie Oxalate, Citrate, Stearate und Alkoxy-Verbindun-ge. Als Elemente, deren Oxide farblos sind und einen relativ niedrigen Brechungsindex aufweisen, sind zu nennen: Nitrates, chlorides, acetates and organometallic compounds such as oxalates, citrates, stearates and alkoxy compounds. The following are to be mentioned as elements whose oxides are colorless and have a relatively low refractive index:

Berilium (Be), Magnesium (Mg), Kalzium (Ca), Bor (B), Aluminium (AI), Silizium (Si). Berilium (Be), Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Boron (B), Aluminum (AI), Silicon (Si).

Elemente, deren Oxide farblos oder nur leicht gefärbt sind und einen höheren Brechungsindex aufweisen, sind: Elements whose oxides are colorless or only slightly colored and have a higher refractive index are:

Antimon (Sb), Strontium (Sr), Barium (Ba), Yttrium (Y), Titan (Ti), Zirkon (Zr), Blei (Pb), Hafnium (Hf), Gallium (Ga), Indium (In), Cadmium (Cd), Zink (Zn), Zinn (Sn), Lanthan (57) sowie alle seltenen Erden von der Ordnungszahl 58 bis 71 sowie Thorium (Th) und Uran (U). Antimony (Sb), Strontium (Sr), Barium (Ba), Yttrium (Y), Titan (Ti), Zircon (Zr), Lead (Pb), Hafnium (Hf), Gallium (Ga), Indium (In), Cadmium (Cd), zinc (Zn), tin (Sn), lanthanum (57) and all rare earths from atomic numbers 58 to 71 as well as thorium (Th) and uranium (U).

Als Lösungsmittel können praktisch alle Flüssigkeiten verwendet werden, in denen sich die Elementverbindungen in genügender Konzentration lösen. Diese können sein: Practically all liquids can be used as solvents in which the element compounds dissolve in sufficient concentration. These can be:

Wasser, Alkohole, Ester und andere organische Lösungsmittel. Water, alcohols, esters and other organic solvents.

Als Verdünner kann vorteilhafterweise ein entsprechendes Lösungsmittel eingesetzt werden. A suitable solvent can advantageously be used as the diluent.

Als Additiv zur Verbesserung der Benetzungseigenschaften auf der Plattenoberfläche 11,12 kommen sogenannte Netzmittel, aber auch Alkohole in Betracht. So-called wetting agents, but also alcohols, can be used as an additive to improve the wetting properties on the plate surface 11, 12.

Bei manchen Lösungen, insbesondere bei wässrigen Lösungen von Nitraten, oder weniger bei Azetaten, können während des Verdunstens der Lösungsmittel Kristallisationsphänomene in der Schleuderschicht beobachtet werden. Durch Zugabe von mehrwertigen Alkoholen, wie Glyzerin oder Äthylenglycol, zur Lösung können solche Kristallbildungen unterdrückt werden. With some solutions, especially with aqueous solutions of nitrates, or less with acetates, crystallization phenomena in the centrifugal layer can be observed during the evaporation of the solvents. Such crystal formations can be suppressed by adding polyhydric alcohols, such as glycerol or ethylene glycol, to the solution.

Als Additive zur Beeinflussung der Belegungsschichteigenschaften können alle jene Stoffe bezeichnet werden, die während der Bildung der Belegungsschicht deren Struktur auf atomarer bzw. molekularer Ebene verändern, ohne dass sie in der fertigen Belegungsschicht 5,6,7,8 noch vorhanden sind oder in Form eines Oxids vorliegen. So kann z.B. durch Zugabe kleinster Mengen von Ammoniumverbindungen eine Belegungsschicht 5,6,7,8 mikroporös hergestellt werden, wodurch die elektrochemischen Eigenschaften sehr positiv verändert werden können. Additives for influencing the coating layer properties can be all those substances that change their structure at the atomic or molecular level during the formation of the coating layer without being present in the finished coating layer 5,6,7,8 or in the form of a Oxides are present. For example, by adding the smallest amounts of ammonium compounds, a coating layer 5, 6, 7, 8 can be produced in a microporous manner, whereby the electrochemical properties can be changed very positively.

Im folgenden werden nun zwei praktische Ausführungsbeispiele der Erfindung angegeben. Two practical embodiments of the invention are now given below.

s Plattenmaterial: Natrium-Silikat-Glas Elektrodenmaterial: In203/Sn02 s Plate material: Sodium silicate glass Electrode material: In203 / Sn02

io Lösung für den zuvor aufzubringenden Film auf den Platten 1,2: io solution for the previously applied film on the plates 1,2:

1. Beispiel: 1st example:

Schleudern: Erhitzen: Spin: Heat:

50 g Magnesiumazetat-Hydrat in 100 ml Wasser 1:1 verdünnt mit Äthanol 50 g magnesium acetate hydrate in 100 ml water diluted 1: 1 with ethanol

Zugabe von 20 Vol% Glyzerin Zugabe von 0.1 VoI% Netzmittel Add 20% vol glycerin Add 0.1% vol wetting agent

3000 U/Min. 10 Sekunden 400°-500°C einige Sekunden bis Minuten 3000 rpm 10 seconds 400 ° -500 ° C a few seconds to minutes

Die so erzielbare Belegungsschicht 5,6,7,8 aus Mg(OH)2 bzw. MgO weist bei einer Dicke von ca. 100 nm einen Bre-25 chungskoeffizienten von ca. 1.5 -1.6 auf und stellt auch eine exzellente elektrochemische Schutzschicht dar. Diese Belegungsschicht ist brauchbar zur optischen Entspiegelung von Zellen mit Flüssigkristall-Substanzen 10, die einen niedrigen Brechungsindex aufweisen. The covering layer 5, 6, 7, 8 made of Mg (OH) 2 or MgO which can be achieved in this way has a breaking coefficient of approx. 1.5-1.6 at a thickness of approx. 100 nm and also represents an excellent electrochemical protective layer. This coating layer can be used for the optical anti-reflective treatment of cells with liquid crystal substances 10 which have a low refractive index.

Plattenmaterial: Elektordenmaterial : 35 Lösung für den zuvor aufzubringenden Film auf den Platten 1,2: Plate material: Electrode material: 35 Solution for the previously applied film on plates 1,2:

Schleudern: 40 Erhitzen: Spin: 40 Heat:

2. Beispiel: 2nd example:

Natrium-Silikat-Glas In 203/Sn02 Sodium silicate glass In 203 / Sn02

42 g Gadolinium-Nitrat-Hydrat in Methanol (100 ml) 1:1 verdünnt mit Äthanol und 8 ml hy-drolisierter Tetraethoxysilan 10 Sekunden bei 3000 U/Min. Kurze Zeit bei 300 bis 500 °C. 42 g gadolinium nitrate hydrate in methanol (100 ml) diluted 1: 1 with ethanol and 8 ml hydrolyzed tetraethoxysilane for 10 seconds at 3000 rpm. Short time at 300 to 500 ° C.

Die erzielbare Belegungsschicht 5, 6, 7, 8 aus Gadolinium-Silikat (Gd2Si05) hat eine Dicke von ca. 80 bis 100 nm, einen Brechungsindex von 1.7-1.8 und ist sowohl strukturell als auch 45 elektrisch äusserst dicht. Die elektrische Durchlässigkeit kann stufenlos durch Zugabe kleinster Mengen von Glyzerin verändert werden. The achievable coating layer 5, 6, 7, 8 made of gadolinium silicate (Gd2Si05) has a thickness of approx. 80 to 100 nm, a refractive index of 1.7-1.8 and is structurally as well as 45 electrically tight. The electrical permeability can be changed continuously by adding the smallest amount of glycerin.

Die so hergestellte Belegungsschicht 5,6,7, 8 ist zur optischen Entspiegelung von Flüssigkristall-Zellen 14 mit Flüssig-50 kristall-Substanzen 10 mit relativ hohem Brechungsindex bestens geeignet und erfüllt auch alle positiven Eigenschaften einer optimalen Schutzschicht. The covering layer 5, 6, 7, 8 produced in this way is ideally suited for the optical anti-reflective treatment of liquid crystal cells 14 with liquid 50 crystal substances 10 with a relatively high refractive index and also fulfills all the positive properties of an optimal protective layer.

Da das beschriebene Verfahren sehr einfach ist und nur wenig Zeitaufwand benötigt - so kann eine fertige Belegungs-55 schicht 5,6,7, 8 in weniger als einer Minute erzeugt werden -, ist es durchaus möglich, mehrere Belegungsschichten 5,6,7,8 gleicher oder verschiedener Zusammensetzung nacheinander auf die Platten 1,2 aufzubringen, was bei der Optimierung der Entspiegelung der Zellen 14 von Vorteil sein kann. Since the described method is very simple and requires little time - a finished covering layer 5, 6, 7, 8 can be generated in less than a minute - it is entirely possible to use several covering layers 5, 6, 7, 8 of the same or different composition successively applied to the plates 1, 2, which can be advantageous in optimizing the anti-reflective coating of the cells 14.

Àusserdem, ist es möglich, speziell auf gewisse Probleme hin optimierte Belegungsschichten 5,6, 7, 8 zu kombinieren. In addition, it is possible to combine covering layers 5,6, 7, 8 that have been optimized for certain problems.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (10)

636 453 636 453 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 1. Flüssigkristallzelle, bestehend aus zwei planparallelen Platten, zwischen denen sich ein mit Hilfe eines elektrischen Feldes optisch beeinflussbarer Flüssigkristall befindet und auf deren zueinanderweisenden Flächen sich mit anorganischen s Schichten bedeckte Elektrodenschichten befinden, dadurch gekennzeichnet, dass als anorganische Schichten Belegungsschichten (5,6,7,8) vorgesehen sind, die bei einer Wellenlänge von 590 nm einen Brechungskoeffizienten im Bereich von 1,5 bis 1. Liquid crystal cell, consisting of two plane-parallel plates, between which there is a liquid crystal that can be optically influenced by means of an electric field and on whose mutually facing surfaces there are electrode layers covered with inorganic layers, characterized in that covering layers (5, 6, 7,8) are provided which have a refractive index in the range from 1.5 to at a wavelength of 590 nm 2,2 sowie Schichtdicken zwischen 50 nm und 200 nm aufweisen, io 2.2 and layer thicknesses between 50 nm and 200 nm, io 2. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Belegungsschichten (5,6,7,8) aus einem Oxid und/oder Hydroxid eines Elementes oder Oxidgemisches und/oder Hydroxidgemisches oder Oxid- und/oder Hydroxidverbindung mehrerer Elemente aus der Gruppe G bestehend is aus den Elementen Be, Mg, Ca, B, AI, Sc, Sr, Ba, Y, Zr, Hf, Zn, Cd, Ga, In, Sn, La, Th, U, und aus allen Elementen von der Ordungszahl 58 bis 71 bestehen. 2. Liquid crystal cell according to claim 1, characterized in that the covering layers (5,6,7,8) made of an oxide and / or hydroxide of an element or oxide mixture and / or hydroxide mixture or oxide and / or hydroxide compound of several elements from group G consisting of the elements Be, Mg, Ca, B, AI, Sc, Sr, Ba, Y, Zr, Hf, Zn, Cd, Ga, In, Sn, La, Th, U, and all elements of the atomic number 58 to 71 exist. 3. Flüssigkristallzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Belegungsschichten (5,6,7,8) aus Mischun- 20 gen von Oxiden und/oder Verbindungen des Silikattyps der Zusammensetzung SiO+xR bestehen, wobei R alle Oxide der Elemente der Gruppe GV bestehend aus den Elementen BE, Mg, Ca, B, AI, Sc, Sr, Ba, Y, Zr, Hf, Zn, Cd, Ga, In, Sn, La, Th, U, und aus allen Elementen von der Ordnungszahl 58 bis 71 beste- 25 hen, und x im Bereich von 0,01 bis 100 liegt. 3. Liquid crystal cell according to claim 1, characterized in that the covering layers (5,6,7,8) consist of mixtures of oxides and / or compounds of the silicate type of the composition SiO + xR, where R is all oxides of the elements of the group GV consisting of the elements BE, Mg, Ca, B, AI, Sc, Sr, Ba, Y, Zr, Hf, Zn, Cd, Ga, In, Sn, La, Th, U, and all elements of the atomic number 58 to 71 are 25, and x is in the range of 0.01 to 100. 4. Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die die Elektrodenschichten (3,4) tragenden Platten (1,2) vollständig oder teilweise mit einem dünnen Flüssigkeitsfilm einer Lö- 30 sungsflüssigkeit benetzt werden, die in gelöster Form thermisch zersetzliche Verbindungen von einem oder mehrerer Elemente enthält, und dass anschliessend die Zersetzung der sich auf den . Platten (1,2) befindlichen Verbindung oder Verbindungen zwecks Bildung der Belegungsschichten (5,6,7,8) durch Erhit- 35 zen bewirkt wird. 4. A process for producing a liquid crystal cell according to one of claims 1 to 3, characterized in that the plates (1, 2) carrying the electrode layers (3, 4) are completely or partially wetted with a thin liquid film of a solution liquid contains, in dissolved form, thermally decomposable compounds of one or more elements, and that the subsequent decomposition of the. Plates (1, 2) or connections for the purpose of forming the covering layers (5, 6, 7, 8) is brought about by heating. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, 5. The method according to claim 4, characterized in dass der Flüssigkeitsfilm, mit dem die Platten (1,2) benetzt werden, durch Aufschleudern der Lösungsflüssigkeit aufgebracht wird. 40 that the liquid film with which the plates (1, 2) are wetted is applied by spinning on the solution liquid. 40 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, 6. The method according to claim 4, characterized in dass der Flüssigkeitsfilm, mit dem die Platten (1,2) benetzt werden, durch Eintauchen der Platten (1,2) in die Lösungsflüssigkeit aufgebracht wird. that the liquid film with which the plates (1,2) are wetted is applied by immersing the plates (1,2) in the solution liquid. 7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, 7. The method according to claim 4, characterized in dass der Flüssigkeitsfilm, mit dem die Platten (1,2) benetzt werden, durch gleichmässiges Besprühen der Platten (1,2) mit der Lösungsflüssigkeit aufgebracht wird. that the liquid film with which the plates (1,2) are wetted is applied by uniformly spraying the plates (1,2) with the solvent liquid. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zersetzung der sich auf den Platten (1, 50 2) befindlichen Verbindung oder Verbindungen mit Temperaturen zwischen 200 und 800 °C bewirkt wird. 8. The method according to any one of claims 4 to 7, characterized in that the decomposition of the compound or compounds located on the plates (1, 50 2) is effected at temperatures between 200 and 800 ° C. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch Zumischen von Amoniumverbin-dungen und/oder mehrwertigen Alkoholen in die zuvor auf die 55 Platten (1,2) aufzubringende Flüssigkeit mikroporöse Belegungsschichten (5,6,7,8) erzeugt werden. 9. The method according to any one of claims 4 to 8, characterized in that by admixing ammonium compounds and / or polyhydric alcohols in the liquid to be previously applied to the 55 plates (1,2), microporous coating layers (5,6,7,8 ) be generated. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Belegungsschichten (5,6,7,8) nacheinander auf die Elektrodenschichten (3,4) der Platten (1, 60 2) aufgebracht werden, wobei die Summe der Belegungsschichten (5,6,7,8) die optische Entspiegelung gewährleistet, und die innerste Belegungsschicht (7,8) speziell im Hinblick auf einen Schutz vor elektrochemischen Angriff und/oder auf eine gute Orientierbarkeit, insbesondere durch Reiben, und/oder auf eine 65 leichte Ätzbarkeit aufgebracht ist. 10. The method according to any one of claims 4 to 9, characterized in that a plurality of covering layers (5,6,7,8) are successively applied to the electrode layers (3,4) of the plates (1, 60 2), the sum of the Covering layers (5, 6, 7, 8) ensure the optical anti-reflection coating, and the innermost covering layer (7, 8) especially with regard to protection against electrochemical attack and / or good orientation, in particular by rubbing, and / or on 65 easy etchability is applied. 45 45