DE4401455B4

DE4401455B4 - Flüssigkristall-Anzeige

Info

Publication number: DE4401455B4
Application number: DE4401455A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Yanagi
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1993-03-19
Filing date: 1994-01-19
Publication date: 2007-03-15
Anticipated expiration: 2014-01-20
Also published as: JP2761342B2; JPH06273778A; US5477361A; DE4401455A1

Abstract

Flüssigkristall-Anzeige mit folgenden Bauteilen:
einem Paar transparenter Trägerschichten (1a, 1b),
einer zwischen den Trägerschichten vorgesehenen Dichtungsschicht (2), die zusammen mit den Trägerschichten einen Raum begrenzt,
einer Öffnung (4), die in einem Teil der Dichtungsschicht (2) ausgebildet ist,
einem Flüssigkristall (8), der durch die Öffnung in den Raum eingeführt wird,
einem Paar Flüssigkristall-Aufstiegsstopper (5a, 5b), das auf beiden Seiten der Öffnung auf der Außenseite der Dichtungsschicht zwischen den Trägerschichten vorgesehen ist, und
einem Öffnungs-Abdichtbauteil (9), das bei und in der Nähe der Öffnung ausgebildet ist, um das Flüssigkristall in dem Raum zwischen den Trägerschichten abzudichten;
wobei
das Paar Flüssigkristall-Aufstiegsstopper (5a, 5b) über die Außenkanten der Trägerschichten (1a, 1b) hinaus herausgequetscht ist und sich das Öffnungs-Abdichtbauteil (9) von einem herausgequetschten Abschnitt der Flüssigkristall-Aufstiegsstopper (5a, 5b) zum anderen erstreckt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkristall-Anzeige und deren Herstellungsverfahren und insbesondere auf eine Flüssigkristall-Anzeige mit einer Dichtungsschicht, die zwischen einem Paar transparenter Trägerschichten vorgesehen ist, deren Aufbau ein Flüssigkristall daran hindert, beim Einführen des Flüssigkristalls in den äußeren Raum außerhalb der Dichtungsschicht zu dringen.

Herkömmlicherweise ist eine Flüssigkristall-Anzeigentafel, die ein zwischen transparenten Trägerschichten eingeführtes Flüssigkristall aufweist, wie folgt aufgebaut:
Eine rahmenähnliche Dichtungsschicht ist auf einer transparenten Trägerschicht vorgesehen, um mit einem bestimmten Abstand weg von der Außenkante beabstandet zu sein, mit Ausnahme eines Teils eines Flüssigkristall-Einlasses. Die transparente Trägerschicht ist durch die Dichtungsschicht mit einer entsprechenden Gegen-Trägerschicht verklebt. Die daraus entstehende Struktur wird evakuiert und anschließend auf ein mit Flüssigkristallen 8 befülltes Flüssigkristallbecken 6 aufgesetzt, wobei der Flüssigkristall-Einlaß 4 in das Flüssigkristall 8 eingetaucht wird. Dadurch wird das Flüssigkristall 8 gemäß den 3 und 4 durch Einsaugen zwischen die beiden Trägerschichten 1a und 1b eingeführt. 3 stellt hier eine erläuternde Ansicht zur Veranschaulichung einer Art und Weise des Einführens eines Flüssigkristalls in eine herkömmliche Flüssigkristall-Anzeigentafel dar, und 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie I-I aus 3.

Jedoch dringt das Flüssigkristall 8 über seine Einführung durch Kapillarwirkung sogar in seinen Umfangsraum (Randraum) 7 außerhalb der Dichtungsschicht 2. Aus diesem Grund ist ein Reinigungsverfahren erforderlich, um das nach dem Einführen in den Raum 7 zurückgelassene Flüssigkristall zu entfernen. Da der Raum 7 sehr eng zwischen 5 bis 10 μm, bringt das Reinigungsverfahren Schwierigkeiten mit sich. Darüber hinaus ist das Reinigungsverfahren schwieriger, da die Verwendung von "Flon" seit kurzem nicht mehr erlaubt ist. Wenn sich das Flüssigkristall aufgrund unvollständiger Reinigung noch an einem Elektrodenpolabschnitt befindet, neigt der Elektrodenpol dazu zu brechen, was zu einer Verminderung der Zuverlässigkeit der Flüssigkristall-Anzeige führt.

In einem Versuch, das Flüssigkristall daran zu hindern, in den Umfangsraum 7 einzudringen, ist in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung 180520/1989 eine Flüssigkristall-Anzeige mit Flüssigkristall-Aufstiegsstopper 11a und 11b offenbart, die jeweils aus Vorsprüngen der Dichtungsschicht 2, in der Form abschnittsweise, ausgebildet sind und, wie in 5 gezeigt, auf den gegenüberliegenden Seiten des Flüssigkristall-Einlasses 4 angeordnet sind.

Das Vorsehen solcher Durchdringungsstopper 11a und 11b kann jedoch die Flüssigkristalle nicht vollständig am Eindringen in den Randraum hindern, der zwischen den transparenten Trägerschichten gebildet ist. Das Flüssigkristall steigt ungefähr in 30% der Tafeln mit solchen Räumen auf. Folglich tritt das Problem mangelhafter Produkte auf. Im Einzelnen wird eine Flüssigkristall-Anzeigetafel durch Drucken einer Vielzahl an Dichtungsschichten und ähnlichem auf eine große Glasplatte und durch anschließendes Schneiden der großen Glasplatte um jede Dichtungsschicht, so dass sie zwischen zwei benachbarten Dichtungsschichten geschnitten werden, wobei sie eine rahmenähnliche Form haben. Somit erhält man einzelne Tafeln. Sogar wenn die Vorsprünge der Dichtungsschicht geformt sind, um als Stopper zu dienen, können sie daher nicht dazu gebracht werden, dass sie aus der Umfangskante der transparenten Träger herausgedrückt werden. Zusätzlich wird auf der Oberfläche der Dichtungsschicht eine sehr kleine Unebenheit produziert, mit der Folge, dass das Flüssigkristall durch Kapillarwirkung auf die Oberfläche steigt. Somit können die Stopper ihren Zweck nicht erfüllen.

Aus der EP 0 534 594 A1 ist eine Flüssigkristall-Anzeige bekannt, die ein Paar transparente Trägerschichten aufweist und eine zwischen den Trägerschichten vorgesehene Dichtungsschicht, die zusammen mit den Trägerschichten einen Raum begrenzt. Weiterhin ist eine Öffnung in einem Teil der Dichtungsschicht ausgebildet, über die ein Flüssigkristall in dem genannten Raum eingeführt wird. Die Anzeige verfügt weiterhin über ein Paar Flüssigkristall-Aufstiegsstopper, die auf beiden Seiten der Öffnung auf der Außenseite der Dichtungsschicht zwischen den Trägerschichten vorgesehen ist, und weiterhin über ein Öffnungs-Abdichtbauteil, das in der Nähe der Öffnung ausgebildet ist, um das Flüssigkristall in dem Raum zwischen den Trägerschichten zu halten und dort abzudichten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkristall-Anzeige zu schaffen, bei der wirksam verhindert wird, dass Flüssigkristalle in unerwünschterweise aus dem für die Flüssigkristalle vorgesehenen Raum in andere Bereiche der Anzeige aufsteigen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Gemäß der Erfindung ist ein Paar Flüssigkristall- Aufstiegsstopper vorgesehen, die über die Außenkanten der Trägerschichten hinaus herausgequetscht sind und weiterhin ist ein Öffnungs-Abdichtbauteil vorgesehen, das so angeordnet ist, dass es sich von einem herausgequetschten Abschnitt der Flüssigkristall-Aufstiegsstopper zum anderen erstreckt. Auf diese Weise wird eine sehr wirkungsvolle Abdichtung erzielt und ein unerwünschtes Aufsteigen des Flüssigkristalls wirksam verhindert.

Die Unteransprüche 2 bis 5 beschreiben eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung.

Mit den Ansprüchen 6 und 7 werden Verfahren zur Herstellung einer entsprechenden Flüssigkristall-Anzeige beschrieben, die in Übereinstimmung mit Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet sind, dass die Aufstiegsstopper über die Außenkanten der Trägerschichten hinaus herausgequetscht werden und das Öffnungs-Abdichtbauteil so vorgesehen wird, dass es sich von einem herausgequetschten Abschnitt des Flüssigkristall-Aufstiegsstoppers zum anderen erstreckt.

Die Erfindung wird näher anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben.
1 ist eine Schnittansicht zur Erläuterung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels einer Flüssigkristall-Anzeige,
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel im Schnitt eines Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeige,
3 ist eine Schnittansicht zur Erläuterung der Art und Weise des Einführens eines Flüssigkristalls in ein Ausführungsbeispiel einer Flüssigkristall-Anzeige aus dem Stand der Technik,
4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie I-I aus 3, und
5 ist eine Schnittansicht zur Erläuterung, die ein Ausführungsbeispiel einer Anzeigetafel einer Flüssigkristall-Anzeige aus dem Stand der Technik zeigt, in der ein Versuch gemacht wurde, das Eindringen von Flüssigkristall zu verhindern.
Eine erfindungsgemäße Flüssigkristall-Anzeige soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden.
Gemäß den 1 und 2 ist eine transparente Trägerschicht mit 1a bezeichnet, eine rahmenähnliche Dichtungsschicht mit 2, eine Anzeigetafel mit 3, ein Flüssigkristall-Einlaß mit 4, ein Paar Flüssigkristall-Aufstiegsstopper mit 5a, 5b, ein Flüssigkristallbecken mit 6, ein Umfangsbereich mit 7, Flüssigkristall mit 8, ein Flüssigkristall-Einlaß-Dichtungsabschnitt mit 9 und ein Paar Dichtungsstopper mit 10a und 10b.
Wie in 1 gezeigt, sind in der erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeige die Stopper 5a, 5b vorgesehen, um Flüssigkristall 8 während dem Einführen von Flüssigkristall am Aufsteigen durch den Umfangsbereich 7 (Kapillarfluß in Umfangsbereich 7) zu hindern. Flüssigkristall-Aufstiegsstopper 5a, 5b sind im Umfangsbereich 7 auf gegenüberliegenden Seiten des Flüssigkristall-Einlasses 4 angeordnet, um daraus herausgedrückt zu werden. Das Material der Stopper 5a und 5b kann aus jeglichem Material zusammengesetzt sein, das bei Raumtemperatur und bei Erhitzen oder Bestrahlen mit ultravioletten Strahlen beständig ist und das mit Flüssigkristall 8 unvermischbar ist. Beispiele solcher Materialien enthalten Silikonharz, Epoxidharz und UV-aushärtbares Harz. Unter diesen ist speziell das UV-aushärtbare Harz vorzuziehen, da es die Dichtungszuverlässigkeit erhöht und die benötigte Menge davon leicht zu steuern ist, da ein solches UV-aushärtbares Harz ebenso für das Flüssigkristall-Einlaß-Dichtungsbauteil 9 verwendet wird.
Die Größe eines jeden Stoppers 5a und 5b kann geeignet ausgewählt werden, in Abhängigkeit der Größe der beabsichtigten Flüssigkristall-Anzeige, wobei jedoch seine Breite vorzugsweise um 1 mm beträgt. Um das Eindringen von Flüssigkristall 8 vollständig zu verhindern, sind beide Stopper 5a und 5b aus der Umfangskante der transparenten Trägerschichten herausgedrückt. Der Grund dafür ist, dass wenn die Stopper 5a und 5b nicht so ausgeführt sind, das Flüssigkristall durch den Raum zwischen der Kante und den Stoppern aufsteigt. Daher kann der Zweck des vollständigen Vermeidens des Aufsteigens des Flüssigkristalls nicht erfüllt werden. Stopper 5a, 5b sind aus UV-aushärtbarern Harz oder Ähnlichem und weisen daher eine glatte Oberfläche auf. Die hervorstehenden Abschnitte der Stopper 5a und 5b weisen vorzugsweise eine Länge von ungefähr 0.3 mm oder weniger auf.
Weiterhin sind auf den gegenüberliegenden Seiten des Paars an Stoppern 5a und 5b Dichtungsstopper 10a und 10b vorgesehen, um das Aufsteigen des Materials der Stopper 5a und 5b zu verhindern. Jeder Dichtungsstopper 10a und 10b wird durch Verlängern der Dichtungsschicht 2 ausgebildet. Das Vorsehen der Dichtungsstopper 10a und 10b erlaubt ein leichtes Positionieren der Stopper 5a und 5b und hindert das noch nicht ausgetrocknete Material der Stopper 5a und 5b daran, in den Umfangsbereich 7 aufzusteigen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung der erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeige unter Bezugnahme auf 2 erläutert.
Als erstes wird auf eine große transparente Trägerschicht wie beispielsweise eine, die aus Glas hergestellt ist, ein Elektrodenfilm und Ähnliches, und nachfolgend eine Dichtungsschicht, wie beispielsweise ein Epoxidharz durch Aufdrucken oder ein ähnliches Verfahren ausgebildet. Die transparente Trägerschicht ist an eine entsprechende Trägerschicht angepaßt und wird auf diese aufgelegt. Das Paar Trägerschichten wird angemessen verpreßt, während es erhitzt wird, um eine Dichtungsschicht 2 zu trocknen. Das Paar Trägerschichten wird anschließend wie gewünscht abgeschnitten, um eine Anzeigetafel 3, wie sie in 2a gezeigt ist, auszubilden. Es soll angemerkt werden, dass beim Formen der Dichtungsschicht 2 Dichtungsstopper 10a und 10b durch verlängerte Abschnitte der Dichtungsschicht 2 ausgebildet werden.
Wie in 2b gezeigt, wird anschließend ein UV-aushärtbares oder ein ähnliches Harz hergestellt, um die Abschnitte zwischen dem Flüssigkristall-Einlaß 4, die auf einer Seite des Paars Trägerschichten und des Stopperpaars 10a und 10b durch Verwendung eines Spenders, eines Siebdrucks oder eines Transferdrucks zu befestigen. Zu diesem Zeitpunkt ist die Menge an zu verwendendem Stoppermaterial, wie beispielsweise an UV-aushärtbarem Harz, angepaßt, so dass die Stopper 5a und 5b über die Umfangskante der transparenten Trägerschicht 1a überstehen. Es soll angemerkt werden, dass die Stopper 10a und 10b das Stoppermaterial daran hindern, in den Umfangsbereich 7 aufzusteigen.
Das Paar verklebter transparenter Trägerschichten ist in einer Vakuumkammer angeordnet, um den Zwischenraum, der zwischen den Trägerschichten gebildet ist, zu evakuieren. Anschließend wird es auf dem Flüssigkristallbecken 6 angeordnet, um Flüssigkristall 8 durch den Flüssigkristall-Einlaß 4 in den Zwischenraum einzuführen. In diesem Fall wird das Paar Trägerschichten auf dem Flüssigkristallbecken 6 so platziert, dass die Stopper 5a und 5b außerhalb des Beckens 6 positioniert sind, um das Aufsteigen des Flüssigkristalls zu verhindern.
Wie in 1 gezeigt ist, wird schließlich, nachdem das Einführen des Flüssigkristalls beendet ist, ein Flüssigkristall-Einlaß-Abdichtungsbauteil 9 verwendet, um das Flüssigkristall 8 zu bedecken, das in dem Zwischenraum zwischen dem Flüssigkristall-Einlaß 4 und den Stoppern 5a und 5b verbleibt. Anschließend wird es getrocknet, um den Flüssigkristall-Einlaß 4 abzudichten. Danach werden notwendige Komponenten wie Polarisatoren und Hintergrundbeleuchtungen zur entstehenden Struktur vorgesehen, um eine Flüssigkristall-Anzeige zu bilden.
Die Abdichtungsstopper 10a und 10b werden über die verlängerte Ausbildung der Abdichtungsschicht 2 zur äußeren Kante der Trägerschichten gebildet. Daher kann für die Flüssigkristall-Aufstiegsstopper Harz verwendet werden, um die Stopper 5a und 5b auszubilden, ohne dass diese in den Umfangsbereich aufsteigen. Weiterhin werden die Stopper 5a und 5b so hergestellt, dass sie über die Umfangskante der transparenten Trägerschichten hinausstehen und eine glatte Oberfläche haben. Das Aufsteigen des Flüssigkristalls kann daher während dem Einführen des Flüssigkristalls vollständig verhindert werden.
Zur Untermauerung der erfindungsgemäßen Effekte, wurden die folgenden vier Flüssigkristall-Anzeigetypen konstruiert:

1. Flüssigkristall-Anzeigen, die nicht mit den Flüssigkristall-Aufstiegs-Abdichtungsstoppern versehen sind;
2. Flüssigkristall-Anzeigen, die nur mit den Abdichtungsstoppern versehen sind;
3. Flüssigkristall-Anzeigen, die mit den Flüssigkristall-Aufstiegs-Abdichtungsstoppern versehen sind; und
4. Flüssigkristall-Anzeigen, die sowohl mit den Abdichtungsstoppern als auch mit den Flüssigkristall-Aufstiegs-Abdichtungsstoppern versehen sind.

Die vorstehend genannten Flüssigkristall-Anzeigen wurden in Bezug auf die Rate des Auftretens des Flüssigkristallaufstiegs in den Umfangsbereich vermessen. Die Ergebnisse der Messung werden in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Wie aus der Tabelle 1 ersichtlich, wird mit der erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeige, die sowohl mit den Flüssigkristall-Aufstiegsstoppern, als auch mit den Dichtungsstoppern versehen ist, sowohl das Aufsteigen von Flüssigkristall, als auch von UV-aushärtbarem Harz vollständig verhindert, während ungefähr 50% oder mehr der Vorrichtungen 2, die nur mit den Dichtungsstoppern versehen sind, das Aufsteigen von Flüssigkristall zulassen. Desweiteren tritt bei 5% der Vorrichtungen 3, die nur mit den Stoppern versehen waren, ein Aufsteigen von Stoppermaterial auf.
Gemäß der hier beschriebenen erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeige kann das Aufsteigen von Flüssigkristall während dem Einführen von dem Flüssigkristall in einen Randzwischenraum zwischen dem Paar transparenter Trägerschichten vollständig verhindert werden, wobei ebenso Stoppermaterial am Aufsteigen in den Randzwischenraum während der Stopperausbildung gehindert wird.
Folglich ist das Reinigungsverfahren zur Reinigung der Flüssigkristall-Anzeige nach dem Abdichten unnötig. Dies führt zu einer bedeutenden Verringerung der Anzahl an Produktionsschritten und zu einer Verbesserung in der Zuverlässigkeit der Flüssigkristall-Anzeigen.

Claims

Flüssigkristall-Anzeige mit folgenden Bauteilen: einem Paar transparenter Trägerschichten (1a, 1b), einer zwischen den Trägerschichten vorgesehenen Dichtungsschicht (2), die zusammen mit den Trägerschichten einen Raum begrenzt, einer Öffnung (4), die in einem Teil der Dichtungsschicht (2) ausgebildet ist, einem Flüssigkristall (8), der durch die Öffnung in den Raum eingeführt wird, einem Paar Flüssigkristall-Aufstiegsstopper (5a, 5b), das auf beiden Seiten der Öffnung auf der Außenseite der Dichtungsschicht zwischen den Trägerschichten vorgesehen ist, und einem Öffnungs-Abdichtbauteil (9), das bei und in der Nähe der Öffnung ausgebildet ist, um das Flüssigkristall in dem Raum zwischen den Trägerschichten abzudichten; wobei das Paar Flüssigkristall-Aufstiegsstopper (5a, 5b) über die Außenkanten der Trägerschichten (1a, 1b) hinaus herausgequetscht ist und sich das Öffnungs-Abdichtbauteil (9) von einem herausgequetschten Abschnitt der Flüssigkristall-Aufstiegsstopper (5a, 5b) zum anderen erstreckt.
Flüssigkristall-Anzeige gemäß Anspruch 1, die weiterhin Dichtungsstopper (10a, 10b) aufweist, die jeweils auf gegenüberliegenden Seiten der Flüssigkristall-Aufstiegsstopper (5a, 5b) zum Flüssigkristall-Einlass (4) hin angeordnet sind, wobei die Dichtungsstopper (10a, 10b) Abschnitte der Dichtungsschicht (2) sind.
Flüssigkristall-Anzeige gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Paar Flüssigkristall-Aufstiegsstopper (5a, 5b) 0.3 mm über die Außenkanten der Trägerschichten (1a, 1b) vorsteht.
Flüssigkristall-Anzeige gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Paar Flüssigkristall-Aufstiegsstopper (5a, 5b) aus UV-aushärtbarem Harz zusammengesetzt ist.
Flüssigkristall-Anzeige gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsschicht (2) aus einem Epoxidharz zusammengesetzt ist.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristall-Anzeige mit den folgenden Schritten: (a) Ausbilden eines Paars transparenter Trägerschichten (1a, 1b); (b) Ausbilden einer Dichtungsschicht (2), so dass sich diese zwischen den Trägerschichten (1a, 1b) befindet und zusammen mit diesen einen Raum begrenzt, wobei eine Öffnung (4) in der Dichtungsschicht (2) verbleibt; (c) Einführen eines Flüssigkristalls (8) durch die Öffnung (4) in den Raum, (d) Ausbilden eines Paars Flüssigkristall-Aufstiegsstopper (5a, 5b) auf beiden Seiten der Öffnung (4) auf der Außenseite der Dichtungsschicht (2) zwischen den Trägerschichten (1a, 1b), wobei das Paar Flüssigkristall- Aufstiegsstopper (5a, 5b) über die Außenkanten der Trägerschichten (1a, 1b) hinaus herausgequetscht wird; (e) Ausbilden eines Öffnungs-Abdichtbauteils (9) an und in der Nähe der Öffnung (4), um den Flüssigkristall (8) in dem Raum zwischen den Trägerschichten (1a, 1b) abzudichten, wobei sich das Öffnungs-Abdichtbauteil (9) von einem herausgequetschten Abschnitt des Führungskristall-Aufstiegsstoppers (5a, 5b) zum anderen erstreckt.
Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar Abschnitte der Dichtungsschicht (2) im Verfahrensschritt (b) als ein Paar Dichtungsstopper (10a, 10b) ausgebildet wird, um ein Aufsteigen von Material der Flüssigkristall-Aufstiegsstopper (5a, 5b) zu verhindern.