CN108351553A - 液晶显示装置 - Google Patents

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CN108351553A CN201680064275.9A CN201680064275A CN108351553A CN 108351553 A CN108351553 A CN 108351553A CN 201680064275 A CN201680064275 A CN 201680064275A CN 108351553 A CN108351553 A CN 108351553A
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Abstract

本发明提供一种液晶显示装置，所述液晶显示装置是在第一基板及第二基板之间夹入液晶层而制成，在第一基板及第二基板中的至少一块基板的液晶层侧形成有第一偏振膜及第二偏振膜，第一偏振膜及第二偏振膜含有染料系偏振材料。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置。
背景技术
近年来，为了实现电子纸等，使用塑料等柔软的基板形成的柔性液晶显示装置的开发正在进行。
如图4所示，柔性液晶显示装置设定为如下结构：在塑料等树脂基板10a、10b的一侧的表面分别形成偏振板12a、12b，在相对侧的表面分别形成透明电极14a、14b及取向膜16a、16b，在取向膜16a、16b之间夹入液晶层18。
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，当弯曲如图4所示的柔性液晶显示装置时，透过塑料等树脂基板10a、10b的光产生相位差，在面内出现明暗差别，显示质量降低。
因此，本发明的目的在于，提供一种使显示质量提高的柔性液晶显示装置。
用于解决问题的技术方案
本发明的一个方式提供一种液晶显示装置，所述液晶显示装置是在两块基板之间夹着液晶层而制成，其中，在所述基板中的至少一块基板的所述液晶层侧形成有偏振层，所述偏振层含有染料系偏振材料。
发明效果
根据本发明，目的是提供一种使显示质量提高的柔性液晶显示装置，特别是能够防止使用塑料基板等时的基板的双折射造成的显示质量的降低。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的柔性液晶显示装置的结构的图。
图2是本发明的实施方式的柔性液晶显示装置的平面图。
图3是用于说明本发明的实施方式的柔性液晶显示装置的作用的图。
图4是表示现有液晶显示装置的结构的图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的实施方式的柔性液晶显示装置100包含第一基板20a、第二基板20b、第一偏振膜22a、第二偏振膜22b、第一电极层24a、第二电极层24b、第一取向膜26a、第二取向膜26b及液晶层28而构成。
在本实施方式中，作为柔性液晶显示装置100，以单纯矩阵型液晶显示装置为例进行说明，但本发明的适用范围不限定于此，也可以适用于有源矩阵型等其他方式的液晶显示装置。另外，作为液晶显示装置的模式，也可以适用于透射型、半透射型、反射型中的任何一种。
第一基板20a是具有柔软性的柔性基板。优选第一基板20a为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)树脂、PES(聚醚砜)树脂、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、纤维增强塑料等树脂基板，但也可以是玻璃基板。特别是由于使用了PET树脂，从而具有能够以低成本制造显示器的优点。
第一偏振膜22a形成于第一基板20a的一个表面。优选第一偏振膜22a由染料系材料构成。更优选染料系材料为二色性染料。在此，优选染料系材料含有偶氮化合物和/或其盐。
即，优选使用满足以下化学式的染料系材料。
[化学式1]
(1)一种偶氮化合物及其盐，式中R1、R2分别独立地表示氢原子、低级烷基、低级烷氧基，n用1或2来表示。
(2)根据(1)所述的偶氮化合物及其盐，其中，R1、R2分别独立地为氢原子、甲基、甲氧基中的任一种。
(3)根据(1)所述的偶氮化合物及其盐，其中，R1、R2为氢原子。
例如，优选使用通过以下所示的工序获得的材料。将13.7份的4-氨基苯甲酸加入500份水中，并用氢氧化钠溶解。将得到的物质冷却后在10℃以下加入32份的35％盐酸，接着，加入6.9份的亚硝酸钠，在5～10℃搅拌一小时。在其中加入20.9份的苯胺-ω-甲磺酸钠，在20～30℃一边搅拌一边加入碳酸钠使pH为3.5。进而，进行搅拌，完成偶合反应，进行过滤，得到单偶氮化合物。在氢氧化钠存在下，在90℃对得到的单偶氮化合物进行搅拌，得到17份化学式(2)的单偶氮化合物。
[化学式2]
使12份的化学式(2)的单偶氮化合物、21份的4,4’-二硝基二苯乙烯-2,2’-磺酸溶解于300份水中，之后，加入12份氢氧化钠，并在90℃进行缩合反应。接着，用9份的葡萄糖进行还原，用氯化钠进行盐析，之后，进行过滤，得到16份化学式(3)所示的偶氮化合物。
[化学式3]
进而，将作为第一基板20a的厚度为75μm的聚乙烯醇(PVA)在45℃的水溶液中浸泡四分钟，该水溶液由以下浓度的成分构成：0.01％的化合物(3)的染料、0.01％的CI直接红81、0.03％的在专利2622748号公报的实施例1中示出的、用下述构造式(4)表示的染料、0.03％的在特开昭60－156759号公报的实施例23中公开的用下述构造式(5)表示的染料及0.1％的芒硝。将该薄膜在50℃的3％硼酸水溶液中拉伸至5倍，在保持张力状态下进行水洗、干燥。由此，能够获得成为中性色(在平行位为灰色，在正交位为黑色)的染料系材料。
[化学式4]
[化学式5]
第一电极层24a由ITO、ZnO等透明氧化物导体(TCO)或PEDOT等透明有机导体构成。第一电极层24a形成于第一偏振膜22a上，该第一偏振膜22a形成于第一基板20a的表面。第一电极层24a可以通过低温沉积法在成膜温度40℃以下形成。优选第一电极层24a的电阻值设为80Ω/□以上150Ω/□以下。在单纯矩阵型中，在与各像素对应的位置形成有呈线状的第一电极层24a。
第一取向膜26a由聚酰亚胺等树脂材料构成。例如可以通过将成为聚酰亚胺树脂的N-甲基-2-吡咯烷酮的5wt％溶液印刷在第一电极层24a上，并通过从100℃至200℃左右的加热使其固化，之后，通过摩擦布进行摩擦而进行取向处理，形成第一取向膜26a。另外，也可以涂布光取向膜并进行煅烧，之后，通过照射偏振紫外线进行光取向。
第二基板20b、第二偏振膜22b、第二电极层24b及第二取向膜26b分别可以用与第一基板20a、第一偏振膜22a、第一电极层24a及第一取向膜26a大致相同的方法形成，但第二电极层24b也可以是金属制反射电极。
第二基板20b为具有柔软性的柔性基板。优选第二基板20b为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)树脂、PES(聚醚砜)树脂、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、纤维增强塑料等树脂基板，但也可以为玻璃基板。
第二偏振膜22b形成于第二基板20b的一个表面。优选第二偏振膜22b由染料系材料构成。更优选染料系材料为二色性染料。第二偏振膜22b优选使用作为在上述第一偏振膜22a中优选举出的染料系材料。例如，将第二基板20b设为聚乙烯醇(PVA)，在染料系材料的溶液中拉伸聚乙烯醇，由此吸附染料系材料及使其取向。第二偏振膜22b的偏振轴设定为与第一偏振膜22a的偏振轴正交的方向。
第二电极层24b由ITO、ZnO等透明氧化物导体(TCO)或PEDOT等透明有机导体构成。第二电极层24b形成于第二偏振膜22b上，该第二偏振膜22b形成于第二基板20b的表面。第二电极层24b可以通过低温沉积法在成膜温度40℃以下形成。优选第二电极层24b的电阻值设为80Ω/□以上150Ω/□以下。在单纯矩阵型中，在与各像素对应的位置，沿着与对置的第一电极层24a交叉的方向呈线状形成有第二电极层24b。
第二取向膜26b由聚酰亚胺等树脂材料构成。例如可以将成为聚酰亚胺树脂的N-甲基-2-吡咯烷酮的5wt％溶液印刷在第二电极层24b上，并通过从100℃至200℃左右的加热使其固化，之后通过利用摩擦布进行摩擦而进行取向处理，形成第二取向膜26b。另外，也可以涂布取向膜进行煅烧，之后，通过照射偏振紫外线使光取向。为TN方式时，通常将第二取向膜26b的取向方向设定为与第一取向膜26a的取向方向正交。
这时，应用碘系的偏振膜时，由于90℃以上的加热而在偏振膜中产生变色，光的透射性降低。与此相对，在本实施方式中，使用染料系材料作为第一偏振膜22a及第二偏振膜22b，由此，即使在90℃以上进行第一取向膜26a及第二取向膜26b的固化处理的情况下，第一偏振膜22a及第二偏振膜22b也能够维持高的光透射性而不变色。
将形成于第一基板20a的第一取向膜26a和形成于第二基板20b的第二取向膜26b相互面对面后使间隔物30插入，在第一取向膜26a和第二取向膜26b之间封入液晶，并通过密封材料(没有图示)将第一基板20a及第二基板20b的周围密封，由此，形成液晶层28。在此，通常，间隔物30使用具有规定粒径的球状树脂，但间隔物更好是粘合剂、粘接剂。进而，也可以应用通过光刻工艺形成的柱状的间隔物。
如以上操作，形成柔性液晶显示装置100。柔性液晶显示装置100通过应用柔性的材料作为第一基板20a及第二基板20b，能够沿着面内方向弯曲。
另外，本实施方式的柔性液晶显示装置100不是在第一基板20a及第二基板20b的外侧配置有第一偏振膜22a及第二偏振膜22b，而是在液晶层28侧配置有第一偏振膜22a及第二偏振膜22b。将这样的结构称为内嵌式液晶显示装置。
在柔性液晶显示装置100中，即使由于将第一基板20a及第二基板20b弯曲而在透过第一基板20a及第二基板20b的光中产生相位差，如图3所示，由于透射后的光利用第一偏振膜22a及第二偏振膜22b被偏振，因此，在第一偏振膜22a、第二偏振膜22b及液晶层28的关系中，第一基板20a及第二基板20b的相位差的影响消失，在面内不会产生由弯曲引起的明暗的差别。
进而，在如柔性液晶显示装置100那样的内嵌式液晶显示装置中，需要在形成第一偏振膜22a及第二偏振膜22b之后，在其上形成第一取向膜26a及第二取向膜26b。这时，通过应用染料系材料作为第一偏振膜22a及第二偏振膜22b，如上所述，能够防止第一偏振膜22a及第二偏振膜22b在使第一取向膜26a及第二取向膜26b固化时的加热处理中变色。
此外，在本实施方式中，采用了在第一基板20a及第二基板20b的两侧，将第一偏振膜22a及第二偏振膜22b设置在液晶层28侧的结构，但不限定于此。若将第一偏振膜22a及第二偏振膜22b中的至少一方设置在液晶层28侧，则在某种程度上能够得到抑制由弯曲引起的明暗差别及抑制偏振膜的变色的效果。
另外，在本实施方式中，将第一基板20a及第二基板20b设定为柔性基板，但不限定于此。即使将第一基板20a或第二基板20b设定为玻璃基板等非柔性基板，也能够得到抑制偏振膜的变色的效果。
另外，也可以在第一基板20a上设置彩色滤光片或黑色矩阵等。另外，在不是单纯矩阵型而是有源矩阵型时，也可以在第二基板20b上形成TFT等驱动用的元件。
实施例1
以下，对应用玻璃基板作为第一基板20a及第二基板20b的柔性液晶显示装置100的实施例进行说明。此外，第一基板20a、第一偏振膜22a、第一电极层24a及第一取向膜26a和第二基板20b、第二偏振膜22b、第二电极层24b及第二取向膜26b的形成方法相同。
在染料系材料的溶液中，通过拉伸厚度75μm的聚乙烯醇(PVA)而吸附染料系材料及使其取向。另外，在利用辊将由此获得的第一偏振膜22a粘贴在载体玻璃上的状态下，作为第一电极层24a在成膜温度40℃以下低温沉积ITO。进而，使用粘接转移(粘着トランスファー)(丙烯酸粘合剂)将从载体玻璃剥离的该薄膜粘贴在玻璃基板(钠玻璃：厚度为1.1mm)上。由此，第一基板20a成为将聚乙烯醇(PVA)和玻璃基板通过粘接转移(丙烯酸粘合剂)粘贴的构成。
实施利用紫外线清洗装置灭菌及利用酒精的清洗之后，在第一电极层24a上涂布光取向膜，并在200℃下煅烧一小时，形成第一取向膜26a。使用旋转涂胶机以500rpm 10秒、1000rpm 10秒及3000rmp 30秒的顺序涂布取向膜。
同样地，形成第二基板20b、第二偏振膜22b、第二电极层24b及第二取向膜26b之后，将形成于第一基板20a的第一取向膜26a和形成于第二基板20b的第二取向膜26b相互面对，在由粒径10μm的珠子状的间隔物30形成的空间利用毛细现象注入液晶。粘贴时使用环氧树脂作为密封材料。
对完成的液晶单元，在第一电极层24a和第二电极层24b之间施加10V左右的交流电压，确认液晶显示部从透明转为深色。
实施例2
以下，在上述实施例1中，对将玻璃基板替换为树脂基板的柔性液晶显示装置100的实施例进行说明。
在将与上述实施例1同样，在拉伸聚乙烯醇(PVA)而制作的第一偏振膜22a上，使用PVA系的粘接剂粘贴形成第一电极层24a的薄膜和成为第一基板20a的厚度80μm的塑料薄膜(TAC薄膜：富士胶片制TD－80U)。使用感温性粘接片(霓达株式会社制Intellimeter tape)将该塑料薄膜和成为支承体的玻璃板粘贴在50℃～60℃的热板上。
在与该玻璃支承体贴合的状态下，用酒精清洗表面，用气枪吹掉尘土之后，用紫外线照射装置清洗5分～10分钟。然后，与上述实施例1相同，使用旋转涂胶机涂布第一取向膜26a并进行煅烧，照射偏振紫外线，确定光取向方向。然后，将薄膜整体冷却至10℃以下，使其与玻璃基板剥离。
在第一取向膜26a上散布珠子状的间隔物30，涂布液晶密封用密封材料(株式会社三键制：TB3035B)，与同样形成的第二基板20b、第二偏振膜22b、第二电极层24b及第二取向膜26b贴合。在粘贴时，使用真空封入装置赋予均等的力，使液晶单元成为真空包装状。然后，用紫外线照射装置照射5分～10分钟紫外线，使密封材料固化。
单元内部的密封材料完全固化之后，将第一基板20a及第二基板20b的侧面用环氧树脂进行密封。环氧树脂完全固化之后，使用液晶注入装置通过真空导入法将液晶注入单元内。注入后，用环氧树脂将液晶的注入口堵住使其固化进行密封。
对完成的液晶单元，与上述实施例1相同，在第一电极层24a和第二电极层24b之间施加10V左右的交流电压，确认液晶显示部从透明转为深色。
符号说明
10a第一树脂基板、10b第二树脂基板、12a第一偏振板、12b第二偏振板、14a第一透明电极、14b第二透明电极、16a第一取向膜、16b第二取向膜、18液晶层、20a第一基板、20b第二基板、22a第一偏振膜、22b第二偏振膜、24a第一电极层、24b第二电极层、26a第一取向膜、26b第二取向膜、28液晶层、30间隔物、100柔性液晶显示装置。

Claims (6)

1.一种液晶显示装置，所述液晶显示装置是在两块基板之间夹入液晶层而制成，其中，
在所述基板中的至少一块基板的所述液晶层侧形成有偏振层，所述偏振层含有染料系偏振材料。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，
所述基板是能够变形的柔性基板。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，
所述染料系偏振材料是对聚乙烯醇染色二色性染料而制成的材料。
4.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中，
所述染料系偏振材料是对聚乙烯醇染色二色性染料而制成的材料。
5.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其中，
所述聚乙烯醇为拉伸聚乙烯醇。
6.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其中，
所述聚乙烯醇为拉伸聚乙烯醇。
CN201680064275.9A 2015-11-04 2016-10-27 液晶显示装置 Pending CN108351553A (zh)

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