DE2828647A1

DE2828647A1 - Elektrooptische anzeigevorrichtung mit einem uebertragkontakt zwischen zwei kontaktebenen sowie verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE2828647A1
Application number: DE19782828647
Authority: DE
Inventors: Isao Ikesue
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1977-06-29
Filing date: 1978-06-29
Publication date: 1979-01-04
Also published as: DE2828647C3; US4469410A; JPS5412761A; DE2828647B2

Description

Sharp K.K.

IER M(JU-R -MÖLLER ■ STEi INMt-IIG TLR IO17~GEU

BESCHRE IBUiIG

Die Erfindung betrifft, den Aufbau einer elektrooptischen Anzeigevorrichtung, etwa einer Flussigkristall-Anzeigezelle oder einer elektrochromen Anzeigeteile. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Ubertragungs-■5 kontakt, der zur Kontaktierung von Elektroden dient, die auf unterschiedlichen Substraten angeordnet sind.

Gemeinsame Übertragungskontakte im Bereich der Trennebene, etwa einer Flüssigkeittall-Anzeigezelle (im folgenden auch "LCD-Zelle" - LCD -- Liquid Crystal Display) werden beispielsweise aus Ag-Paste (Silberpaste) hergestellt. Ein solcher Über triigurigskon takt dient zur Verbindung einer ;iuf einem der Substrate der Zelle angeordneten Elektrode mit einer anderen Elektrode, die sich über einen Flächenbereich eines anderen Substrats erstreckt. Üblicherweise ist dieser Übertragungskontakt durch ein isolierendes Dichtmaterial umgeben. Beim letzten Verfahrensschritt zur Herstellung einer solchen LCD-Zelle wird der Übertragungskontakt gegen und in das isolierende Abdichtmaterial· eingedrückt. Ein organisches Lösungsmittel verbleibt in dem gemeinsamen Übertragungskontakt, so daß dieser weich bleibt. Beim Zusammendrücken der einzelnen Teile der ECD-Zelle jedoch kommt es vor, daß der weiche Silberkontakt mehr oder weniger stark ausquetscht, so daß sich leicht falsche Verbindungen zwischen zwei Elektroden ergeben.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, elektrooptische Anzeigeelemente, insbesondere LCD- und ECD-Zellen (ECD = Elektrochromic Dasplay, elektrochrome Anzeige) hinsichtlich ihres konstruktiven Aufbaus so zu verbessern, daß bei der Herstellung eine sichere Kontaktgabe zwischen

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Elektroden auf unterschiedlichen Subati \i Ufliurhen gegeben ist, ohne E'ehlkont aktierungen befürchten ::u uni.^r_i.;ur..

Bei einer elektrooptischen Anzeige-'.n. r ichtun 7 der im ^li Oberbegriff eier Patentansprüche angegehoneri Gat bun i sieht die erfindungsgemaßo Lösung der gestellten Aufgabe die Verwirklichung der im Patentanspruch 1 angegebenen MaiJnahnen vor. Vorteithifte Weiterbildungen des Erfindung.;gi-idankens sind in Unte±;ansprüchen gekennzeichnet.

K)

Ein Vet f ihren zur Herstellung von erf i udun.j.; jeinäßen Anzeigevorriontun ;»·η ist Gegenstand ein^.j VerLai_li\-n.-:..insf.'LUchs und viinl η ichtolgerul in Ein^elheittiii bekehr ieh.s-u .

1?) Bi-I einer bevorzugten Ausf ührungsf >i Hi dt.-r ί.ι ι '.ία lung

ist ein gerneinsaitiei: übertragungskontakt m ein.·,: .iiu-htrocjpt iseheii Anzeigevorrichtung, etwa einer ϊλ'[)-:·· 1 1- öder einer KCI)-ZeIIe vorgesehen, durch ds-n iviin U-:;t ·α.: -int: Elektrode auf eiru--r iJub-Jtratfläeiie, beispit-i.s„ : ■ t.iit einem Anschluß auf einer anderen Subs tratfläche kuiit--;. t u.-r t wird.

Die eine Elektrode bildet beispielsweise eine An geeloktrode, Wcihrend über :ί·--η Anschluß die der Aiiiieigeel.ukf.ι .,de r-'.u- :iuführenden tJteuersignale eingegeben v/erden, Dt,-r i^aieinsaiae Übertragungskontakt besteht beispielsweise aus «,[-riste, die einen bestimmten Anteil eines organischen Iiösuii',.. u^tels enthält. Der gemeinsawe EJbertragüngskontakt wird du· ·. ein Dicht- oder Versiege lungsraafcerial verschlossen, d t.s .:ur Abdichtung einer in der LCD-Zelle vorhandenen Flussigkristall-Zuseimmensetzuncj oder im Falle einer ECD-Zelle zur Abdichtung eines in der Zelle enthaltenen Elektrolyten dient. Das Dichtmaterial· stel·^ außerdem die genaue Lagezuordnung der beiden Substrate der LCD-Zelle oder der ECD-Zelle zueinander sicher. Als Dichtmaterial eignet sich beispielsweise

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ein mit Glaspulver vermischtes Epoxyharz. Das Dichtmaterial wird auf die Substrate nach einem bekannten Siebdruckverfahren aufgebracht. Der Bereich, in dem der gemeinsame Übertragungskontakt im Dochtmaterial vorgesehen ist, ist im Vergleich zu den übrigen Bereichen der Abdichtung verbreitert, um in diesem Bereich eine verstärkte .Abdichtung für die Flüssigkristall-Zusammensetzung bzw. den Elektrolyten zu gewährleisten.

Gemäß der Erfindung wird der übortragtingskontakt für einige Zeit vorerwärmt und wird danr in das Dichtmaterial eingedrückt. Durch die Vorerwärmung wird das im Kontaktmaterial enthaltene organische Lösungsmittel teilweise entfernt, so daß die Kontaktoberfläche verfestigt wird. Beim

t5 Zusammendrücken kann der Kontakt dann gut in das Dochtmaterial eingedrückt werden, ohne daß das leitende Material - in diesem Fall Silber - verteilt wird.

Die Vorerwärmung erfolgt vorzugsweise während einer Dauer von to bis 20 Minuten bei einer Temperatur von 60 bis 70⁰C. In manchen Fällen kann es auch vorteilhaft sein, das Dichtmaterial: in ähnlicher Weise wie das Kontaktmaterial vorzuwärmen.

2:5 Anschließend werden sowohl der oder die Kontakt{eJ und das Dichtmaterial bei erhöhter Temperatur aufeinanderfolgend getrocknet,, beispielsweise bei 90 C während einer Stunde, bei 1t5°C während 1 ,5 Stunden und bei 130°C während 1,5 Stunden, wobei das Dichtmaterial bei der letzten Temperaturstufe vollständig trocknet.

Bei einer anderen Ausführungsform kann der gemeinsame Übertragungskontakt an einer Stelle angeordnet sein, an der

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das Dichtmaterial im äußeren Bereich gegenüber der Einfüllöffnung für die Flüssigkristall-Zusammensetzung bzw. den Elektrolyten ausgespart ist.

Der mit Dichtmaterial versehene Randbereich der Anzeigezelle wird also an der Stelle eines Übertragungskontakts verbreitert sein, um den Kontakt gut zu umschließen. Andererseits kann eine bestimmte Anzahl von Einkerbungen oder Nuten im Dichtmaterial ausgespart sein, um eine richtige Plazierung des Übertragungskontakts sicherzustellen. Wie erwähnt, wird mindestens der Übertragungskontakt vor dem Eindrücken in das Dichtmaterial während 10 bis 20 Minuten auf 60 bis 70⁰C vorgewärmt, um das im. Kontaktmaterial enthaltene Lösungsmittel mindestens teilweise zu beseitigen.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung in beispielsweisen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. Ka) bzw. t (B) die Draufsicht auf eine LCD-Zelle mit erfindungsgemäßen Merkmalen bzw. die Schnittdarstellung dieser Zelle bei Wahl einer Schnittlinie A-A? Fig. 2 verdeutlicht einen Schritt im Verlauf der Herstellung einer LCD-Zelle gem. Fig. 1(A) bzw.

1 CB) ;

Fig. 3(A) bzw. 3(B) die Draufsicht auf eine ECD-Zelle bzw. die Schnittdarstellung dieser Anzeigezelle bei einer Schnittlinie B-B und Fig. 4 die Draufsicht auf eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform einer LCD-Zelle.

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Die LCD-ZeLIe gem. den Fig. 1(A) bzw. 1(B) umfaßt ein Paar von Glassubstraten 11 und 12, auf diesen aufgebrachte transparente leitende Schichten 13 und 14 aus In-O,, eine zwischen diesen so beschichteten G Lassubstraten eingebrachte Flüssigkristall-Zusammensetzung 10, eine umlaufende Abdichtung 15 sowie einen gemeinsamen Übertragungskontakt 18 aus leitendem Material, beispielsweise aus Silberpaste. Die Abdichtung 15 wird c'uif das Glassubstrat 11 boispieLswei-^se mittels Siebdruck aufgebracht; als Dichtmaterial hat sich eine bekannte mit Glaspulver vermischte Epoxyharzmischung bewährt.

Wie die Darstellung insbesondere der Fig. 1(A) erkennen läßt, weist die Abdichtung 15 einen oder mehrere!

verbreiterte Abschnitte auf, an denen jeweils ein Übertragungskontakt 18 vorgesehen ist. Der verbreiterte Abschnitt der Abdichtung 15 ist über einem auf dom gegenüberliegenden Glassubstrat 12 ausgebildeten AnschluiJ 17 angeordnet. Dieser Anschluß 17 dient zur elektrischen Verbindung der leitenden Schicht 13 auf dem Gl ^ssubstiv. t 11 und ist gegen die leitende Schicht 14 auf den Glaysubttrat isoliert. Die leitende Schicht 13 ist so unterteilt und ausgelegt, daß in Relation zur leitenden Schicht 14 die Anzeige von Zeichen und Symbolen ermöglicht ist.

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Der Ubertragkontakt 18 wird durch die Abdichtung umschlossen und die elektrische Kontaktgabe zwischen der leitenden Schicht 13 und dem Anschluß 17 wird wie folgt bewirkt:

Der gerne i ns ;ime Übertragkontakt 18 wird während iü bis 20 Minuten vorgewärmt und zwar auf eine Temperatur von 60 bis IQ⁰C, um in der Kontaktniasse enthaltenes organisches Lösungsmittel mindestens teilweise zu beseitigen. Die

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K-U-HR -MUI-LEFi ■ STEIMiviEIS PER "¹O 1 7-ί Ί ί' '

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Oberf LächenhärLe ö.aa fib··.. ! ι igknnt ikts 18 wLrd du:ii :,; sent-] ich verbessert. Dia in eier Kontaktmasse enthil i .· n-.-n Hiiber p.irtikel können dann niehL soweit dispergieren im·i .; '1'IiCh :1·ιή·λindem, -laß eine falsche Kontaktgabe auftri':;. ^r)

Auch di ϊ /»i-ilicht.nnq Ι¹» k.uin in ähnlicher UVi-■>..- ;.; t_- ler 'Jl)t:rtr lgkontakt 18 vorgeheizt wer·lon.

Die GL^SBubstraLe Il und 12 werden einzeln ν .I ■ ι. tu*. und V(!ibun-iüti und stehen dann für ck-in foLqenden n ..:;-}.-.-

Die Abd j ί·1 f .in-.j 1 ■'» \'i. a !arch auf:--inar: hui:.·! ,· i. . Tt ;ii£)f»r.i t'U · 11· J^f. ι .·] bi.i .ir Aunhai.d. Lonq; >raLur /.-ti .■:.·. i. , ^;-5 D-t (Ir unl ΊΊΊι Λ ι.: i:ciifi t.l...rd.^; i Erv/;irin<:n if:f dafii. ti

d-ili lit· /ilidis.'htu:"Kj Ii bei .-in-r abtupUui Li :j"At.ahu , ; . . ri-tlii» ■: ι·.¹ i-dcr bis zut Au. /. iL t ! ;'inp.:-rat"ur iln«- Vi... _;";;. ρ 1 ;'· t :⁷.l Lvui und ". d Ls tun ! ι -r . «clit'rt, v/nd.it >-h d .:, in ί UborfcruijkcmL· kt 18 cnlh.P. -nt. Aq sich 1-m. - ter -/t-it.. :! ri .iO nrul -Ui un»M v/i'iu.-diL'en l.< W u.tproblt ntt?n fühl, i- k inn im i· ι tür .-/ird stuferavL- i.;<_·, IjeiupieLswciiu.' :.'υη i Li - :f"

¹Jn¹C v/äiiroiid tuncf i'tuni' , .sodann auf 115'f' v/ahr . ; I, · Si linden und bis auf i !"^v .' wahrend 1 , ■> JLur; i-n erh '.: ; .1Le lft.ctere Tf?mp:..fat.uriituf>> ..nt.spr iclit der Hat t un j-t-. j -. t hur .'.5 tür die: Masse der Abdichtung 1 "5.

Die Vi-]. \ :.i!Lcft. ein,- mders ijestiaitetu I.C.D-.U-ll-. i.iifr. erf Lndumjscjeniäj)-..:!! MerkuiiLeti. Bei dit;£-er An;:eicjevoi t i. ·ϊι\ airi;j weist die Abdichtung ] ^r> .Aussparungen oder Einsehn i i ■■ ϊ

vin Siel Leu £iuf, in denen jt-'WeLLs ei.n fiber tragkemt it.! \ ■'. vorgesolien ist. Die Verbindung 2v;isc:hen der Leiteiuii-ri Schichb 13 und dem AnschLuiJ 17 Läßt sich dann Leicht dur-.rh Lag€:richticjes Übereinandetbringen der GlassubHtrate i 1

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und 12 vervollständigen. Ein gemeinsamer Übertragkontakt 18 reicht dann bis zur leitenden Schicht 13,ohne in die Abdichtung 15 einzudringen. Es läßt sich auch bei dieser Gestaltung der Versiegelung eine sichere Kontaktgabe und ein vollständiges Umschließen der Ubertragkontakte 18 durch die Abdichtung durch lagerichtige Zuordnung der Glassubstrate 11 und 12 erreichen.

Die Fig. 3(A) und 3(B) zeigen eine ECD-Zelle mit Merkmalen nach der Erfindung. Bereits aus den rig. 1(A) und 1 (B) bekannte Elemente sind mit den gleichen Bezugshinweisen gekennzeichnet.

Eine elektrochrome Schicht 19 etwa aus Wolframoxid (WO-.) ermöglicht das elektrochrome Phänomen, d.h. zeigt reversible Farbänderungen bei Anlegen eines elektrischen Felds. Die Vertiefung eines teller- oder schüsselartigen Glassubstrats 20 bildet zusammen mit dem flachen Glassubstrat 12 den Innenraum der ECD-Zelle. Das tellerartige Glassubstrat 2O ist innenseitig mit einer Gegenelektrode 22 versehen; diese Gegenelektrode ist transparent und besteht aus einer leitenden Schicht aus In-O₃.. Die elektrochrome Schicht ΐ9 ist auf der leitenden Schicht 13 aufgebracht. Der Hohlraum der Zelle ist mit einem Elektrolyten 2t ausgefüllt, etwa einer Mischung aus Schwefelsäure_r einem organischen Alkohol, etwa Glycerin sowie einem feinen Weißen Pulver, etwa

Der gemeinsame Ubertragkontakt 18 verbindet den An-Schluß 17 mit der Gegenelektrode 22; dieser Kontakt 18 wird durch die Abdichtung 15 umschlossen, wie zuvor beschrieben. Die Anzahl der Übertragkontakte 18 ist prinzipiell nicht beschränkt.

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Al

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Claims

PATENTANWÄLTE

TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER

D-8000 München 22 D-48OO Bielefeld 5 8 2 8 6 Λ

Triftstraße 4 Siekerwall 7

1047-GER 29. Juni 1978

Mü/vL

Sharp Kabushiki Kalsha 22-22, Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka, Japan

Elektrooptische Änzeigevorrichfcting mit einem Übertragkontakt zwischen zwei Kontaktebenen sowie Verfahren zu deren Herstellung

Priorität: 29. Juni 1977, Japan, Ser.Nr. 78115/1977

PATENTANSPRÜCHE

1.J Elektrooptische Anzeigezelle, die ein auf geringen gegenseitigen Abstand voneinander gehaltenes und durch eine umlaufende Abdichtung fixiertes Substratpaar mit inseitig aufgebrachten Elektroden sowie eine in den Innenraum zwischen den Substraten eingebrachte elektrooptisch aktive Flüssigkeit aufweisen, gekennzeichnet durch einen jeweils eine Elektrode (z.B. 16) auf einem Substrat (z.B. 11) mit einer anderen Elektrode (z.B. Anschluß 17) auf dem anderen Substrat (z.B. 12) verbindenden Übertragkontakt (18) aus einer leitenden Paste, der einen Teilbereich der Abdichtung (15) durchsetzt und vor dem end-

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ORIGINAL INSPECTED

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gültigen Verbinden der Teile der Anzeigezelle durch eine Wärmebehandlung vorgehärtet worden ist.

2. Anzeigezelle naeh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine der Elektroden (z.B. oder 14) eine Erregerelektrode für den Anzeigezustand der Anzeigezelle ist, und daß die andere Elektrode ein Anschluß (17) zur Zuführung eines Steuersignals zur Erregung des Anzeigezustands über die erstgenannte Elektrode ist.

3. Anzeigezelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die den Anzeigezustand auslösende Elektrode eine Anzeigeelektrode (13) ist.

4. Anzeigezelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die den Anzeigezustand erregende Elektrode eine Gegenelektrode (22) ist.

5. Anzeigezelle nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Innenraum der Zelle enthaltene Flüssigkeit eine Flüssigkristallzusammensetzung (10) ist.

6. Anzeigezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im Innenraum der Zelle enthaltene Flüssigkeit ein Elektrolyt (21) ist.

7«. Anzeigezelle nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Obertragkontakt (18) aus einer Ag-Paste besteht.

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8. Anzeigezelle nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorerwärmung und Vorhärtung des Übertragkontakts (18) während etwa 10 bis 20 Minuten auf einer Temperatur von 60 bis 70°C vorgenommen worden ist.

9. Anzeigezelle nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung (15) im Bereich des Übertragkontakts (18) einen verbreiterten Abschnitt aufweist.

10. Anzeigezelle nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung (15) an der Stelle des Übertragkontakts

(18) einen Einschnitt oder eine Aussparung (23) aufweist.

11. Verfahren zur Herstellung einer elektrooptischen Anzeigezelle, die ein auf geringen gegenseitigen Abstand voneinander gehaltenes und durch eine umlaufende Abdichtung fixiertes Substratpaar mit inseitig aufgebrachten Elektroden sowie eine in den Innenraum zwischen den Substraten eingebrachte elektrooptisch aktive Flüssigkeit aufweist/, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kontaktgabe zwischen den auf dem jeweils anderen Substrat aufgebrachten Elektroden in einem Teilabschnitt der umlaufenden Abdichtung ein Übertragkontakt in Form einer leitenden Paste eingesetzt und durch Vorerwärmung teilweise vorgehärtet und sodann bei Verbinden der beiden Substrate außer an den Kontaktpunkten mit den Elektroden vollständig von dem Dichtmaterial umschlossen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorhärtung des Mate-

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rials des Übertragkontakts bei einer Temperatur von 60 bis

70⁰C '

wird.

70 C während einer Dauer von 10 bis 20 Minuten voraenommen

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