Способ изготовления жидкокристаллической ячейки Советский патент 1993 года по МПК G02F1/13 

Изобретение относится к технологии изготовления жидкокристаллических ячеек, предназначенных для отображения информации выводимой из ЭВМ для представления человеку.

Целью изобретения является снижение затрат при изготовлении и увеличение выхода годных.

Поставленная цель достигается тем, что перед нанесением ориентанта в его раствор .вводят такую же электропроводящую добавку, которая содержится и в самом ЖК- материале, затем на поверхность электродов наносят ориентант с растворенной в ней добавкой, проводят операцию склейки ячейки и заправки ее ЖК материалом.

Положительный эффект в улучшении электрооптических параметров достигается вследствие того, что электропроводящая добавка до склейки и заправки равномерно

адсорбирована поверхностью электродов, при правильно выбранной и поддерживаемой концентрации добавки в процессе заправки ЖКуже не происходит дополнительной адсорбции ее.из ЖК материала и это в конечном счете ведет к получению улучшенных однородных по площади электрооптических параметров. Кроме того, по сравнению с прототипом исключена технологически трудная операция заполнения ячейки раствором добавки и последующего ее удаления.

Сущность способ иллюстрируется следующими примерами. Изготавливается серия ячеек из стекол толщиной 3 мм, длиной 10 см и шириной 3 см.

Пример Ь Приготавливается раствор ориентанта(0.4% масс.хромоланавизопро- пиловом спирте), и в него вводится электро00СА) СЛ СП

СО

о

проводящая добавка тетраметиламмоний бромистый в количестве 0,5% масс,

При приложении к полученной ячейке напряжения 50 В частотой от 20 до 500 Гц по всему полю ячейки наблюдают однородное мутное состояние. При частотах более 500 Гц ячейка практически прозрачна по всему полю, поскольку критическая частота исчезновения эффекта ДРС в ЖК материале с электропроводностью 1, Ом см 1 как раз и составляет около 500 Гц. Таким образом, при применении способа изготовления хроматографический эффект подавлен полностью.

П р и м е р 2. На поверхность электродов методом вытягивания из 0,4% масс, раствора стеорилхлоридхрома (хромолан) в изо- пропиловом спирте наносится ориентант. После высушивания на воздухе в течении 15-20 мин при температуре 50-70°С стекла склеивают с двух сторон, напр., эпоксидной смолой до длинной стороны, оставляя в центре сухую полоску шириной 1,5-2,0 см. Перед склейкой вдоль длинной стороны раскладывают дистанционную прокладку - кусочки фторопластовой пленки толщиной 20 мкм. С одного конца полученной ячейки вводят ЖК, например, смесь азоксисоедине- ний, с 0,01% масс, электропроводящей добавки -тетрабутиламмоний бромистый, электропроводность этого ЖК материала - 1, После того, как капиллярными силами ЖК материал полностью заполнил пространство между электродами и установилась исходная гомеотропная ориентация к электродам прикладывают напряжение 50 В„ 20 Гц. Все поле ЖК ячейки приходит в состояние динамического рассеяния, слой ЖК становится мутным, молочно- белым со слабым желтым оттенком. Увеличивают частоту управляющего напряжения до 400 Гц .и наблюдают, что возле входного отверстия слой ЖК продолжает оставаться мутным (есть рассеяние), а возле выходного отверстия слой ЖК практически прозрачен (нет рассеяния), а вдоль направления от входного и выходного отверстия наблюдается разная степень рассеяния. Обусловлено это явление тем, что возле выходного отверстия ЖК материал обеднен электропроводящей добавкой и его критическая частота возникновения эффекта ДРС существенно ниже 400 Гц (около 20 Гц). Таким образом при изготовлении ячейки по способу применяемому в аналоге проявляется классический хроматографический эффект.

ПримерЗ. Выполняются вое те же операции, что и в примере № 1, только и состав ориентантэ вводят 0.35% масс., а в

состав ЖКМ 0,0015,% масс, тетрацианэтиле- на (другая электропроводящая добавка). При приложении напряжений частотой до 650 Гц наблюдается однородный эффект

ДРС по всей площади ячейки, т.е. полное

подавление хроматографического эффекта.

П р и м е р 4. Выполняются все те же

операции, что и в примере № 1, только в

состав ориентанта вводят 1 % масс, тетрабутиламмония бромистого. В исходном состоянии на поле ЖК ячейки наблюдаются мелкие беловатые точки размерами от 0,5 до 2-3 мм и размытые заметно рассеивающие пятна площадьк до 1 см2 и более. При пода5 че управляющих напряжений весь слой ЖК становится мутным, однако исходная неоднородная ориентация приводит к неоднородному по плотности рассеивающему состоянию. Слишком высокая концентра0 ция электропроводящей добавки привела к тому, что при нанесении ее из раствора ориентанта добавка концентрируется в макро- ско.пические частицы, мешающие получению необходимой гомеотропной,

5 структуры (мелкие точки), либо добавка препятствует нормальному осаждению ориентанта и тогда образуются исходно, рассеивающие пятна неоднородной с аномальной исходной ориентацией. Таким

0 образом, в примере № 4 превышена критическая концентрация добавки и это приводит к нарушению исходной ориентации.

П р и м е р 5. Исходная ориентация планарная. Приготавливают ориентант: рас5 твор 2% вес. поливинилового спирта в смеси 1:1 этилового спирта и воды и добавляют 0,5 вес, электропроводящей добавки тетра- метиламмония бромистого. Методом вытягивания наносят ориентирующий слой из

0 этого раствора, поверхность слоя натирают в одном-направлении, Хроматографический эффект не наблюдается.

П р и м е р 6. Раствор готовится так же, как и в примере №. 1, но без электропрово5 ддщей добавки. В данном случае наблюдается хроматографический эффект.

. Из приведенных примеров видно: при изготовлении ЖК ячеек предлагаемым способом, электрооптические параметры ячеек

0 улучшаются (становятся однородными по полю) и эффект наиболее явно проявляется при масс овом изготовлении ячеек больших по размером: технико-экономический процент выхода годных однородности близок к

5 100% и исключена трудоемкая и дорогостоящая операция промывки ячейки раствором добавки.

ФЬрмула изобретения Способ изготовления жидкокристаллической ячейки, заключающийся е том, что на

поверхности подложек последовательно на-включающий электропроводящую добавку,

носят электроды, слои ориентанта, в кото-отличающийся тем, что, с целью

рый вводят электропроводящую добавку,снижения затрат при изготовлении и увелиэатем склеивают подложку обращеннымичения выхода годных, электропроводящую

одна к другой поверхности с электродами по5 добавку вводят в ориентант предвэрительпериметру и вводят в образованную по-но до нанесения слоев ориентанта на элеклость жидкокристаллический материал,троды.

Область применения: изобретение относится к конструкциям изделий остекления жидкокристаллического экрана системы имитации видимости для транспортных средств типа самолетов, вертолетов. Сущность: на стекла с электродами наносится ориентирующий слой, содержащий электропроводящую добавку, затем ячейка собирается и заполняется жидкокристаллическим материалом, что позволят улучшить электрооптические свойства ячейки и увеличить стабильность работы.