DE2828647C3

DE2828647C3 - Verfahren zur Herstellung einer elektrooptischen Anzeigezelle mit Übertragkontakten zwischen zwei Kontaktebenen

Info

Publication number: DE2828647C3
Application number: DE2828647A
Authority: DE
Inventors: Isao Yamatokoriyama Nara Ikesue
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1977-06-29
Filing date: 1978-06-29
Publication date: 1984-07-26
Also published as: DE2828647A1; US4469410A; JPS5412761A; DE2828647B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer elektro-optischen Anzeigezelle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift 50-10 253 ist bekannt, daß gemeinsame Übertragungskontakte im Bereich der Trennebene, etwa einer Flüssigkristall-Anzeigezelle (im folgenden auch »LCD-Zelle« — LCD = Liquid Crystal Display) beispielsweise aus Ag-Paste (Silberpasle) hergestellt werden. Ein solcher Übertragungskontakt dient zur Verbindung einer auf 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. Andere Ausführungsformen von Übertragungskontakten bei elektrooptischen Anzeigezellen sind in der DE-AS 23 32 208, der DE-OS 22 40 781 und der DE-OS 26 02 183 beschrieben.

Es ist denkbar, daß beim letzten Verfahrensschritt zur Herstellung einer solchen LCD-Zelle einfach der Übertragungskontakt gegen und in das isolierende Abdichtmaterial eingedrückt wird, ohne eine entsprechende Ausnehmung vorzusehen. Ein organisches Lösungsmittel verbleibt in dem gemeinsamen Übertragungskonakt, so daß dieser weich bleibt Beim Zusammendrücken der einzelnen Teile der LCD-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, ein Verfahren zur Herstellung des Übertragungskontaktes anzugeben, das einfach ist und eine sichere Kontaktgabe zwischen Elektroden auf unterschiedlichen Substratflächen gewährleistet ohne Fehlkontaktierungen befürchten zu müssen.

Diese Aufgabe wird durch die Verwirklichung der in den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist eine befriedigende Lokalisierung der aus leitfähiger Paste hergestellten Kontakthöcker auf den gewünschten Kontaktbereich gewährleistet, ohne daß zuvor eine Ausnehmung in der Abdichtschicht vorgesehen werden muß. Durch die Verhärtung der Abdichtschicht wird vermieden, daß das Abdichtmaterial durch die Silberpaste verdrängt wird, und durch die stufenweise Aushärtung wird die Entstehung von Sprödrissen unterbunden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von elektro-optischen Anzeigevorrichtungen wird nachfolgend in Einzelheiten beschrieben.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer nach der Erfindung hergestellten elektro-optischen Anzeigevorrichtung, etwa einer LCD-Zelle oder einer ECD-ZeI-Ie, ist ein gemeinsamer Übertragungskontakt vorgesehen, durch den mindestens eine Elektrode auf einer Substratfläche beispielsweise mit einem Anschluß auf einer anderen Substratfläche kontaktiert wird. Die eine Elektrode bildet beispielsweise eine Anzeigeelektrode, während über den Anschluß die der Anzeigeelektrode zuzuführenden Steuersignale eingegeben werden. Der gemeinsame Übertragungskontakt besteht beispielsweise aus Ag-Paste, die einen bestimmten Anteil eines organischen Lösungsmittels enthält Der gemeinsame Übertragungskontakt wird durch ein Dicht- oder Versiegelungsmaterial verschlossen, das zur Abdichtung einer in der LCD-Zelle vorhandenen Flüssigkristall-Zusammensetzung oder im Falle einer ECD-ZeIIe zur Abdichtung eines in der Zelle enthaltenen Elektrolyten dient Das Dichtmaterial stellt außerdem die genaue Lagezuordnung der beider Substrate der LCD-Zelle oder der ECD-Zelle zueinander sicher. Als Dichtmaterial eignet sich beispielsweise ein mit Glaspulver vermischtes Epoxyharz. Das Dichtmaterial wird auf die Substrate nach einem bekannten Siebdruckverfahren aufgebracht Der Bereich, in dem der gemeinsame Übertragungskontakt im Dichtmaterial 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.

Der Übertragungskontakt wird für einige Zeit vorerwärmt und dann in das Dichtmaterial eingedrückt. Durch die Vorerwärmung wird das im Kontaktmaterial

enthaltene organische Lösungsmittel teilweise entfernt, so daß die Kontaktoberfläche verfestigt wird. Beim Zusammendrücken kann der Kontakt dann gut in das Dichunatsrial eingedrückt werden, ohne daß das leitende Material — in diesem Fall Silber — verteilt wird.

Die Vorerwärmung erfolgt vorzugsweise während einer Dauer von 10 bis 20 Minuten bei einer Temperatur von 60 bis 70⁰C Das Dichtmaterial wird in ähnlicher Weise wie das Kontaktmaterial vorgewärmt

Nach dem Zusammendrücken der Substrate werden sowohl der oder die Kontakte) und das Dichtmaterial bei erhöhter Temperatur aufeinanderfolgend getrocknet, beispielsweise bei 90⁰C während einer Stunde, bei 115°C während 1,5 Stunden uncfbei 130⁰C während 1,5 Stunden, wobei das Dichtmat.erial bei der letzten Temperaturstufe vollständig trocknet

Die Fxfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung - in beispielsweisen Ausführungsformen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1(A) bzw. l(B) die Draufsicht auf ein* nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte LCD-Zelle bzw. die Schnittdarstellung dieser Zelle bei Wahl einer Schnittlinie A-A;

Fig.2 verdeutlicht einen Schritt im Veriauf der Herstellung einer LCD-Zelle gem. F i g. 1(A) bzw. l(B);

F i g. 3(A) bzw. 3(B) die Draufsicht auf eine ECD-Zelle bzw. die Schnittdarstellung dieser Anzeigezelle bei einer Schnittlinie B-R

Die LCD-ZeWe gem. den Fig. 1(A) bzw. l(B) umfaßt ein Paar von Glassubstraten 11 und 12, auf dieser, aufgebrachte transparente leitende Schichten 13 und 14 aus In₂O₃, eine zwischen diesen so beschichteten Glassubstraien eingebrachte Flüssigkristall-Zusammen-Setzung 10, eine umlaufende Abdichtung 15 sowie einen gemeinsamen Übertragungskontakt 18 aus leitendem Material, beispielsweise aus Silberpaste. Die Abdichtung 15 wird auf das Glassubstrat 11 beispielsweise mittels Siebdruck aufgebracht; als Dichtmaterial hat -ίο 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 Übertagungskontakt 18 vorgesehen ist Der verbreiterte Abschnitt der Abdichtung 15 ist über einem auf dem gegenüberliegenden Glassubstrat 12 ausgebildeten Anschluß 17 angeordnet Dieser Anschluß 17 dient zur elektrischen Verbindung der leitenden Schicht so 13 auf dem Glassubstrat 11 und ist gegen die leitende Schicht 14 auf dem Glassubstrat 12 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

Der Übertragungskontakt 18 wird durch die Abdichtung 15 umschlossen und die elektrische Kontaktgabe zwischen der leitenden Schicht 13 und dem Anschluß 17 wird wie folgt bewirkt:

Der gemeinsame Übertragungskontakt 18 wird während 10 bis 20 Minuten vorgewärmt und zwar auf eine Temperatur von 60 bis 70⁰C, um in der Kontaktmasse enthaltenes organisches Lösungsmittel mindestens teilweise zu beseitigen. Die Oberflächenhärte des Übertragungskontakts 18 wird damit wesentlich verbessert Die in der Kontaktmasse enthaltenen Silberpartikei können dann nicht soweit dispergieren und seitlich auswandern, daß eine falsche Kontaktgabe auftritt

Auch die Abdichtung 15 wird in ähnlicher Weise wie der Übertragungskontakt 18 vorgeheizt

Die Glassubstrate 11 und 12 werden einzeln vorbereitet und verbunden und stehen dann für den folgenden Trocknungsprozeß der LCD-Zelle bereit:

Die Abdichtung 15 wird durch aufeinanderfolgende Temperaturerhöhung bis zur Aushärttemperatur getrocknet Der Grund für das schrittweise Erwärmen ist darin zu sehen, daß die Abdicb.ung IS bei einer abrupten Erwärmung bis nahe zur oder bis zur Aushärttemperatur ihre Viskosität plötzlich und vollständig verliert und Sprödrisse entstehen, wodurch das in dem Übertragungskontakt 18 enthaltene Ag sich leicht«■: verteilen und zu unerwünschten Kontaktproblemen führen kann. Die Temperatur wird stufenweise, beispielsweise zunächst auf 90° C während einer Stunde_; sodann auf 115° C während 14 Stunden und bis auf 130⁰C während 1,5 Stunden erhöht; die letztere Temperaturstufe entspricht der Härtungstemperatur für die Masse der Abdichtung 15.

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

Eine elektrochrome Schicht 19 etwa aus Wolframoxid (WO3) ermöglicht das eiektrochrome 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-ZeIIe. Das tellerartige Glassubstrat 20 ist innenseitig mit einer Gegenelektrode 22 verschen; diese Gegenelektrode ist transparent und besteht aus einer leitenden Schicht aus I^O* Die elektrochrome Schicht 19 ist auf der leitenden Schicht 13 aufgebracht. Der Hohlraum der Zelle ist mit einem Elektrolyten 21 ausgefüllt, etwa einer Mischung aus Schwefelsäure, einem organischen Alkohol, etwa Glycerin sowie einem feinen weißen Pulver, etwa T1O2.

Der gemeinsame Übertragungskontakt 18 verbindet den Anschluß 17 mit der Gegenelektrode 22; dieser Kontakt 18 wird durch die Abdichtung 15 umschlossen, wie zuvor beschrieben. Die Anzahl der Übertragungskontakte 18 ist prinzipiell nicht beschränkt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren 2ur Herstellung einer elektrooptischen Anzeigezelle, die ein auf geringen gegenseitigen Abstand voneinander gehaltenes und durch eine umlaufende Abdichtung fixiertes Substratpaar mit innenseitig aufgebrachten Elektroden sowie eine in den Innenraum zwischen den Substraten eingebrachte elektro-optisch aktive Flüssigkeit aufweist und zur Kontaktgabe zwischen Elektroden auf dem ■< > einen und Elektroden auf dem anderen Substrat wenigstens einen Übertragungskontakt aus einer durch Wärmebehandlung aushärtbaren elektrisch leitenden Paste besitzt, welcher Übertragungskontakt an bestimmter Stelle auf einer Elektrode des einen Substrats in Form eines punktförmigen Höckers aufgebracht, durch Erwärmung vorgehärtet wird und beim Verbinden der beiden Substrate den elektrischen Kontakt herstellt und außer an den Kontaktpunkten mit den Elektroden vollständig von dem Dichimaterial umschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem anderen Substrat zunächst die umlaufende Abdichtung schichtförmig aufgebracht und zur Vorhärtung einer Wärmebehandlung unterworfen wird, daß beim Verbinden der beiden Substrate der höckerförmige Übertragungskontakt durch die Abdichtungsschicht hindurchgepreßt wird und daß die verbundenen Substrate anschließend einer Wärmebehandlung bei stufenförmig erhöhter Temperatur zur vollständigen Aushärtung der Abdichtung unterzogen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung zur Vorhärtung bei einer Temperatur von bO bis 7&'C während etwa 10 bis 20 Minuten erfolgt

3. Verfahren nach einem cfer vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die abschließende Wärmebehandlung zur- vollständigen Aushärtung der Abdichtung in einem Temperaturbereich von 90'C bis 13O⁰C mit stufenweiser Temperaturerhöhung innerhalb dieses Temperaturbereiches in zeitlich etwa gleichen Abständen über einen Zeitraum von mehreren Stunden vorgenommen wird.

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