CN1462374A - 液晶显示装置和光学叠层 - Google Patents
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Abstract
本发明的液晶显示装置,特别是便携使用的液晶显示装置,该显示装置轻便,具有易弯曲性、很少出现破裂并且呈现了优良的彩色重现和老化稳定性,该显示装置包括置于两个衬底之间的液晶层,这两个衬底每一个都具有电极,其中,对于两个衬底,至少显示面侧的衬底是具有光学各向异性的塑料衬底。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示装置,该液晶显示装置具有置于两个衬底之间的液晶层,其中每个衬底都具有电极,至少在显示面一侧的衬底是由塑料衬底构成,本发明还涉及用于所述液晶显示装置中的光学叠层。
背景技术
玻璃是一种优良材料,它能够满足液晶显示装置衬底所要求的性质,诸如透明性、光学各向同性、气体屏蔽性、耐化学腐蚀性、耐热性、光滑度和尺寸稳定性。玻璃还被用作衬底,用于夹住和把持住反射型液晶装置的液晶。
然而,因为没有柔韧性以及较低的抗冲击性,玻璃几乎不被用作便携式终端的显示器,如电子数据手册和笔记本型个人电脑,和正在研究用塑料衬底代替玻璃衬底,例如,在JP-A-7-13176(这里所用的术语“JP-A”意思是“未经审查即公布的日本专利申请”)和JP-A-10-142588中。然而,这些专利申请中所描述的液晶显示装置具有不充分的彩色重现和老化时稳定性不足,并且在清晰度、外部图像的反射等等的方面也有问题。
本发明的目的是提供一种反射型液晶显示装置,特别是携式使用的,该液晶显示装置轻便、具有柔韧性好而且很少会破裂。
本发明的另一个目的是提供一种在显示器一侧的光学叠层,以便实现上述目的。
本发明的公开
通过下面的液晶显示装置(1)-(16)光学层(17)、(18)可以实现本发明的这些目的。
(1)液晶显示装置,包括:液晶层;和两个衬底,每个衬底都具有一个电极,其中该液晶层置于两个衬底之间,其中至少显示面一侧的衬底是具有光学各向异性的塑料衬底。
(2)如(1)项所述的液晶显示装置,其中具有光学各向异性的塑料衬底具有相位差片的作用。
(3)如(2)项所述的液晶显示装置,其中相位差片是λ/4波片。
(4)如(3)项所述的液晶显示装置,其中该λ/4波片具有在波长为450nm时所测量的延迟值(Re450)为60-135nm,该λ/4波片具有在波长为590nm时所测量的延迟值(Re590)为100-170nm,和该/4波片满足Re590-Re450≥2nm的关系。
(5)如(1)到(4)项任意之一所述的液晶显示装置,还包括起偏振片,其中该起偏振片层压到具有光学各向异性的塑料衬底上。
(6)如(1)到(5)项任意之一所述的液晶显示装置,其中,显示面一侧的具有光学各向异性的塑料衬底上的电极是透明电极。
(7)如(1)到(6)项任意之一所述的液晶显示装置包括气体阻挡层,其中该气体阻挡层设置在显示面内的具有光学各向异性的塑料衬底上。
(8)如(1)到(7)项任意之一所述的液晶显示装置,还包括滤色层,其中该滤色层设置在显示面一侧的具有光学各向异性的塑料衬底上。
(9)如(1)到(7)项任意之一所述的液晶显示装置,还包括滤色层,其中该滤色层设置在显示面的相对面侧的衬底上。
(10)如(9)项所述的液晶显示装置,其中滤色层设置在驱动电路上。
(11)如(1)到(10)项任意之一所述的液晶显示装置,其中显示面侧的最外层至少须经防反射处理和防闪光处理之一
(12)如(8)项所述的液晶显示装置,其中滤色层设置在起偏振片和透明电极之间。
(13)如(7)项所述的液晶显示装置,其中气体阻挡层被设置在与圆起偏振片和滤色片之一相比距离液晶层更近的面内。
(14)如(1)到(5)项任意之一所述的液晶显示装置,其中透明电极、气体阻挡层、滤色层和至少防反射和防闪光层之一都设置在显示面侧的具有光学各向异性的塑料衬底上。
(15)如(14)项所述的液晶显示装置,其中与液晶层相比距离显示面更近的该侧的所有层厚度总计为0.1到1.0mm。
(16)如(1)到(15)项任意之一所述的液晶显示装置,是反射型液晶显示装置,其中显示面的相对面上的电极是反射电极。
(17)光学层,包括一塑料衬底,在塑料衬底上至少有滤色层,所述的塑料衬底是光学各向异性的。
(18)如(17)项所述的光学层,还至少包括电极、气体阻挡层、至少防反射层和防闪光层之一,和起偏振元件之一。
附图说明
图1是示出了本发明例子1中制造的液晶显示装置的构造的横截面图。
图2是示出了本发明例子2中制造的液晶显示装置的构造的横截面图。
图3是示出了本发明例子3中制造的液晶显示装置的构造的横截面图。
图4是示出了本发明例子1中制造的液晶显示装置的构造的横截面图。
图5是示出了通过层压一尺寸大的塑料衬底和一尺寸大的玻璃衬底而获得的衬底的平面图。
图6是示出了液晶单元的切割步骤的示意图。数字标号的描述
1——防反射层/防闪光层
2——保护膜
3——起偏振元件
4——λ/4波片
5——滤色片
6——气体屏蔽膜
7——透明导电膜
8——取向膜
9——液晶层
10——反射电极
11——具有驱动电路的下玻璃衬底
12——起偏振片
13——塑料衬底
14——密封剂
15——图像平面部分
16——玻璃衬底
17——液晶层
18——切割磨石(cutting grindstone)
本发明的液晶显示装置不特别限于其模式但最好是TN(扭转向列)型、VA(垂直对齐)型、HAN(合成对齐向列)型、STN(超级扭转向列)型或者GH(客主)型。还有,本发明的液晶显示装置不限于发射型液晶装置、半发射型液晶装置和反射型液晶装置的任何一种,但最好是反射型液晶装置。
TN型液晶单元的扭转角度优选为40-100°,更优选的是50-90°,而最好是60-80°。液晶层的折射率各向异性(Δn)和液晶层的厚度(d)的乘积(Δnd)优选为0.1-0.5μm,更优选是0.2-0.4μm。TN型液晶单元可以用在没有驱动电路的简单矩阵系统中或用在具有驱动电路的有源矩阵系统中,但最好用在有源矩阵系统中。
STN型液晶单元的扭转角度优选为180-360°,更优选是220-270°。液晶层的折射率不均匀性(Δn)和液晶层的厚度(d)的乘积(Δnd)优选是0.3-1.2μm,更优选是0.5-1.0μm。STN型液晶单元可以用在没有驱动电路的简单矩阵系统中或用在具有驱动电路的有源矩阵系统中。
在HAN型液晶单元中,最好在一个衬底上的液晶大体上是垂直取向的并且在另一个衬底上的预倾角是0-45°。液晶层的折射率不均匀性(Δn)和液晶层厚度(d)的乘积(Δnd)优选是0.1-1.0μm,更优选是0.3-0.8μm。其上的液晶是垂直取向的衬底可以是反射片侧的或是透明电极侧的衬底。
在GH型液晶单元内,液晶层包括液晶和分色染料的混合物。在液晶和分色染料都是条样复合物的情况下,液晶的指向器(director)平行于分色染料的长轴方向运行。当液晶的取向状态因施加电压发生改变时,类似于液晶,分色染料在长轴方向也发生改变。对于GH型液晶单元,Heilmeir型、使用胆甾醇型液晶的怀特-泰勒(White-Taylor)型、双层型和使用λ/4波片的系统是公知。在本发明中,最好使用采用λ/4波片的系统。配备有λ/4波片的客主反射型液晶设备在JP-A-6-222350、JP-A-8-36174、JP-A-10-268300、JP-A-10-292175、JP-A-10-293301、JP-A-10-311976、JP-A-10-319442、JP-A-10-325953、JP-A-10-333138和JP-A-11-38410中有描述。λ/4波片位于液晶层和反射片之间。液晶层可以具有横向取向或垂直取向但最好具有垂直取向。液晶的介电常数的各向异性最好是负的。
反射型液晶显示装置可以用于正常白色模式中或者用于正常黑色模式中,正常白色模式在所加电压低时给出亮度显示而在所加电压高时给出暗度显示,正常黑色模式在所加电压低时给出暗度显示而在所加电压高时给出亮度显示,但最好使用正常白色模式。
用于本发明的液晶显示装置的激励系统最好是有源矩阵系统而不是简单的矩阵系统并且最好使用TFT(薄膜晶体管)、TFD(薄膜二极管)或MIM(金属绝缘体金属)。在TFT的情况下,最好使用低温多晶硅。
这些在由日本Nippon Gakujutsu Shinko Kai Dai 142 Iinkai所编译,Nikkan Kogyo Shinbun Sha所发行的Ekisho装置手册(液晶设备手册);Mitsuharu Okano等人,Ekisho Oyo-hen(液晶,应用),BaifuKan;Shunsuke Kobayashi等人,彩色Ekisho显示(彩色液晶显示),Sangyo Tosho;Tatsuo Uchida,Jisedai Ekisho显示Gijutsu(下一代液晶显示的技术),Sigma Shuppan;和由Ekisho Wakate Kenkyu Kai所编译,Sigma Shuppan所发行的Ekisho:LCD no Koso to Atarashii Oyo(液晶:LCD的基础和新应用)中作了详细描述。[具有光学各向异性的塑料衬底]
在液晶显示装置中,衬底起夹住和把持住住具有流动性的液晶和维持液晶单元的形状的重要作用。本发明的反射型液晶显示装置在显示面侧使用塑料衬底并且该塑料衬底必须具有光学各向异性、可见光的高透过率、热稳定性和动态稳定性、柔韧性而且强度大得足够支持液晶显示装置。本发明中所使用的光学各向异性意思是具有双折射性。用于本发明的具有光学各向异性的塑料衬底优选是具有相位差片的功能的塑料衬底,更优选的是其中的双折射光的相位差是λ/2波长或λ/4波长的塑料衬底,这后面描述。
在本发明中,塑料衬底可以与另一个起偏振片层压在一起并且可以进一步具有气体阻挡层、透明电极、防反射或防闪光层、滤色片层等等。
在本发明中,塑料衬底至少用于显示面侧的衬底,并且显示面的相对面侧的衬底可以是塑料衬底或玻璃衬底。在优选实施例中,塑料衬底也用于显示面的相对面侧。
用于本发明的塑料衬底的塑料范例包括基于聚乙烯醇的树脂、聚碳酸脂衍生物(例如,由Teijin有限公司生产的改进的共聚合聚碳酸脂)、纤维素衍生物(例如,三醋酸纤维、二醋酸纤维)、基于聚烯烃的树脂(例如,由Nippon Zeon生产的ZEONOA、ZEONEX)、基于聚砜的树脂、聚醚砜、基于降冰片烯的树脂(例如,由JSR生产的ARTON)、基于聚酯的树脂(例如,PET、PEN)、基于聚酰亚胺的树脂、基于聚酰胺的树脂、基于聚芳酯的树脂和聚醚酮。在这些当中,优选的是聚碳酸脂衍生物、纤维素衍生物、基于聚烯烃的树脂、基于降冰片烯的树脂,更优选的是聚碳酸脂衍生物。
用于本发明塑料衬底的厚度优选为0.05-1.00mm,更优选的是0.1-1.00mm。
玻璃衬底可以是碱石灰玻璃或非碱性玻璃。在玻璃衬底上,可以形成诸如反射电极或驱动电路之类的其他层。玻璃衬底的厚度优选为0.1-1.0mm,更优选为0.2-0.8mm。
密封剂用于把持住液晶,密封剂的形成方法和结构材料没有特别的限制。密封剂最好通过印刷方法或分配器方法形成,并且密封剂的结构材料最好是热塑性树脂或紫外线可固化(UV-curable)的树脂。
[起偏振片]
用于本发明的起偏振片可以是商业上利用的起偏振片或者是用上述塑料衬底代替保护膜的常规起偏振片。起偏振片的起偏振元件可以由下述方法中的任何一种制造,即溶解或吸收诸如碘或染料之类的分色分子并在一个方向上拉伸膜以便确定分色分子的方向的方法;吸收在单轴地拉伸的膜上的上述分色分子的方法;利用分色染料的方法,该分色染料包括诸如双偶氮化合物、其互变异构体或其盐类之类的水溶有机染料;和利用从双三嗪(bistriazine)化合物、其互变异构体和其盐类中选出的水溶化合物的方法。
从提升液晶显示设备对比度的立场出发,用于本发明的起偏振片最好具有高透过率和高偏振度。在550nm时的透过率优选是30%或更多,更优选的是40%或更多。在550nm时的偏振度优选是95.0%或更多,更优选的是99%或更多,还更优选的是99.9%或更多。
在本发明中,在起偏振片的发射轴相对于纵向倾斜的角度优选为40-50°时,所用的薄膜可以通过把持装置连续地把持所提供的聚合物膜的两端来获得,给予一个张力同时允许把持装置沿膜的纵向前进,在这样的条件下拉伸膜以便从基本开始对聚合物膜一端进行把持的点到基本释放把持的点的把持装置轨迹L1、从基本开始对聚合物膜另一端进行把持的点到基本释放把持的点的把持装置的轨迹L2和基本释放把持的两点之间的时间间隔W满足下面的公式(1),聚合物膜维持支持性并且挥发的部分比例是5%或更多,然后将膜收缩以减少挥发的部分比例:
公式(1):|L2-L1|>0.4W
具有这种倾角的起偏振片能够在本发明的反射型液晶显示装置生产过程中能够原封不动地层压到液晶单元上并且起偏振片不必象常规技术那样倾斜地切掉。因而,起偏振片能够有效地使用。
[圆起偏振片]
当用于本发明中的具有光学各向异性的塑料衬底是λ/4相位差片并且与上述的起偏振片结合时,该起偏振片是圆(circularly)起偏振片。而且,用于本发明的塑料衬底能够具有起偏振片的功能或者另一个λ/4波片能够被层压到塑料衬底上。
[λ/4波片]
将描述用于本发明液晶显示装置中的λ/4波片或者塑料衬底具有λ/4波片的光学各向异性功能时的情况。λ/4波片优选为单轴地拉伸的聚合物膜或者上述通过涂上液晶等而具有λ/4波片功能的塑料衬底。
用于在本发明中的λ/4波片是在较宽波长范围内优选的λ/4,更具体地说,在波长为450nm时测定的延迟值(retardation value)(Re450)是60-135nm,更优选地是108-120nm,在波长为590nm时测定的延迟值(Re590)是100-170nm,并且这些延迟值满足Re590-Re450≥2nm的关系,更优选地是Re590-Re450≥5nm,最好地是Re590-Re450≥10nm。
根据下面的公式计算延迟值(Re):
延迟值(Re)=(nx-ny)×d
其中,nx是沿相位差片平面内的滞后轴方向上的折射率(平面内最大折射率);ny是垂直于相位差片平面内的滞后轴方向上的折射率;和d是相位差片的厚度(nm)。
单轴地拉伸从而形成λ/4波片的树脂的优选例子包括基于聚乙烯醇的树脂、聚碳酸脂、聚碳酸脂衍生物(例如,Teiiin有限公司生产的改良的共聚合聚碳酸脂)、纤维素衍生物(例如,三醋酸纤维、二醋酸纤维)、基于聚烯烃的树脂(例如,Nippon Zeon生产的ZEONOA、ZEONEX)、基于聚砜的树脂、聚醚砜、基于降冰片烯的树脂(例如,JSR生产的ARTON)、基于聚酯的树脂(例如,PET、PEN)、基于聚酰亚胺的树脂、基于聚酰胺的树脂、基于聚芳酯的树脂、聚醚酮和聚苯乙烯。
特别地,单轴地拉伸的聚碳酸脂衍生物、纤维素衍生物或基于聚烯烃的树脂(见WO00/6584)优选地是原封不动地用作塑料衬底。这种树脂更优选地是通过与塑料衬底层压而使用。
λ/4波片也可以通过在塑料衬底上提供包括聚乙烯醇衍生物或聚酰亚胺衍生物的取向膜来获得,并且在进行摩擦处理之后,涂上盘状(discotic)液晶或者条形液晶来形成向列型液晶相。
在本发明的反射型液晶显示设备是VA型模式的情况下,因为λ/4波片能够被有效地使用,所以使用具有相对于纵向成45°的滞后轴的λ/4波片是优选。
在相位差片用作λ/2片的情况下,在波长为450nm时测定的延迟值(Re450)是200-250nm,在波长为590nm时测定的延迟值(Re590)是240-320nm,并且这些延迟值满足Re590-Re450≥4nm的关系,更优选地是Re590-Re450≥10nm,最好地是Re590-Re450≥20nm。
最好是,在波长为450nm时测定的延迟值(Re450)是216-240nm,在波长为550nm时测定的延迟值(Re550)是250-284nm,在波长为590nm时测定的延迟值(Re590)是260-304nm,并且这些延迟值满足Re590-Re550≥4nm的关系,更优选地是Re590-Re550≥10nm,最好地是Re590-Re550≥20nm。最好是,延迟值也满足Re590-Re450≥20nm的关系。材料等同λ/4波片的一样。
[透明电极]
用在塑料衬底上的透明电极优选是具有103Ω/□或更少的表面电阻率,更优选地是100Ω/□或更少。
为了将透明电极的表面电阻率设定在在上述范围内,涂上导电细微颗粒分散物或金属醇盐的方法、诸如溅射、真空蒸汽沉积、离子电镀法和CVD之类的真空形成薄膜方法,或优选使用汽相生长方法。
用于透明电极的材料的例子包括诸如In2O3型(包括掺杂了Sn等的那些)、SnO3型(包括掺杂了F、Sb等的那些)、ZnO型(包括掺杂了Al、Ga等的那些)、TiO2、Al2O3、SiO2、MgO、BaO、MoO3和V2O5之类的金属氧化物、它们的合成物,诸如In2O3-ZnO型,和诸如TiN之类的金属氮化物。
至于通过溅射形成主要包括氧化铟的薄膜的方法,反应性的溅射可以用主要包括铟的金属靶或者用主要包括氧化铟的烧结体靶执行。考虑到反应的控制,后者是优选。在反应性的溅射中,诸如氩之类的惰性气体被用作溅射气体并且氧气被用作活性气体。至于释放(discharge)形式,可以使用DC磁控管溅射、RF磁控管溅射等。氧气的流速最好由等离子体发射监测器方法控制。
[气体阻挡层]
在本发明中,气体阻挡层防止水、有机材料、空气等通过塑料衬底或滤色片进入而改变液晶状态和损坏液晶显示装置的耐久性。
因此,气体阻挡层最好包括具有对于水、有机材料、空气的渗透性低的材料,例如,诸如氧化硅、金属氧化物、非金属氧化物和亚金属氧化物之类的无机氧化物。
气体阻挡层最好位于λ/4波片和透明电极之间或滤色片或透明电极之间。
用于本发明的氧化硅是Si的氧化物,诸如SiO和SiO2,而且用SiOx来表示。考虑到气体屏蔽性、透明性、表面光滑度、弯曲性等,优选的是主要包括氧化硅的金属氧化物,在该金属氧化物中氧原子数量与硅原子数量的比值是1.5-2.0。氧原子数量与硅原子数量的比值能够通过X射线电子光谱测定法、X射线显微光谱测定法、俄歇电子光谱测定法、卢瑟福反向散射光谱测定法等进行分析和确定。如果这个比值小于1.5,则透明性不好。因此,该比值最好是1.5-2.0。
用于气体阻挡层的材料的特别优选的例子包括氧化铝、氧化锌、氧化锑、氧化铟、氧化钙、氧化镉、氧化银、氧化金、氧化铬、氧化硅、氧化钴、氧化锆、氧化锡、氧化钛、氧化铁、氧化铜、氧化镍、氧化铂、氧化钯、氧化铋、氧化镁、氧化锰、氧化钼、氧化钒和氧化钡。在这些之中,氧化硅和氧化铝是更优选,因为这些材料具有高透明性和对氧气和水蒸汽的高屏蔽性,同时,这些材料工业成本低。
这些氧化硅和氧化铝可以单独使用或者结合使用。金属氧化物可包含呈元素形态的微量金属、非金属或亚金属或者为了改善可塑性,可以适当地包括碳、氟或者氟化镁。
金属氧化物层的厚度最好是5-200nm。如果这个厚度小于5nm,则很难形成均匀薄膜并且薄膜可能不被形成在某些部分以允许气体从那里渗透,导致不好的气体屏蔽性。另一方面,如果这个厚度超过200nm,则不但透明性丧失而且容易产生裂纹以致损害气体屏蔽性。
在本发明中,主要使用溅射。在用于形成例如包括氧化硅SiOx的层的溅射中,主要包括硅或氧化硅的烧结体可以用作目标。在前者的情况下,通过将诸如氩之类的惰性气体和诸如氧气之类的惰性气体引入真空容器来执行反应性溅射。在后者情况下,利用在其中已经混合了痕量的诸如氧气之类的活性气体的诸如氩之类的惰性气体来执行溅射。至于溅射系统,可以使用诸如直流或高频双极溅射、直流或高频磁控管溅射,和离子束溅射之类的公知系统。在这些系统中,最好使用磁控管溅射,因为等离子体冲击衬底较小并且能够获得高速薄膜形成。在本发明中,最好利用Si金属目标通过直流磁控管溅射来执行薄膜形成以便增加薄膜形成速度。在一些情况下,可以使用Si氧化物目标但就生产率而言这不是优选的,因为薄膜形成速度非常低并且释放(discharge)稳定性差。
至于溅射装置,考虑到生产率最好使用卷对卷(roll-to-roll)系统但是间歇式系统也可以使用。
[滤色层]
用于本发明中的滤色层最好通过例如染色方法、颜料分散方法、印刷方法、电子沉积法或旋涂法来形成。滤色层更优选地是通过JP-A-5-80503中所描述的利用光敏转移材料的转移法、JP-A-7-294714中所描述的利用卤化银彩色光敏材料的摄影法,或JP-A-7-290731中描述的利用图像形成系统的激光法来形成。
滤色层可以位于λ/4波片和气体阻挡层之间,或者以这样的顺序设置,即λ/4波片、气体阻挡层和滤色层。
用于本发明的滤色层最好设置在显示侧的塑料衬底上或者设置在显示侧的相对侧的驱动电路上。
[防反射/防闪光层]
用于本发明的防反射层/防闪光层最好是由薄膜干涉层形成的防反射层。防闪光层最好是在表面上具有不规则性的散射层或在其内部包含不同折射率的颗粒的散射层。
JP-B-60-59250(术语“JP-B”在此表示“经审查的日本专利公开申请”)公开了具有细孔和细微颗粒无机物材料的防反射层。JP-A-59-50401公开了通过以高折射率层和低折射率层这样的顺序层压高折射率层和低折射率层而获得的防反射膜。这个专利公开申请还公开了在支架和高折射率层之间设置有中等折射率层的防反射膜。低折射率层通过涂上聚合物或无机细微颗粒来形成。JP-A-2-245702公开了一种防反射膜,在该防反射膜中两种或更多种超细颗粒(例如,MgF2和SiO2)混合并且其混合比沿薄膜厚度方向改变。通过改变混合比,折射率被改变并且可以获得与上面JP-A-59-50401中所描述的包括高折射率层和低折射率层的防反射膜一样的光学性能。超细颗粒通过在硅酸乙酯的热分解基础上产生的SiO2而被粘合。在硅酸乙酯的热分解基础上,二氧化碳和水蒸汽也通过乙基部分(ethylmoiety)的燃烧而产生。如图1所示的JP-A-2-245702,二氧化碳和水蒸汽从层中放出,从而在超细微颗粒之间产生空隙。
JP-A-5-13021公开了将粘合剂填充进存在于上面JP-A-2-245702所述的防反射膜内的超细颗粒之间的空隙的技术。JP-A-7-48527公开了包括粘合剂的防反射膜和包括多孔硅的无机细粉。JP-A-2001-100004公开了用于形成防闪光防反射膜的方法,该防闪光防反射膜具有包括折射率为1.38-1.49的含氟树脂的至少一个低折射率层,其中,包括折射率为1.57-2.00的粘合剂的防闪光层设置在衬底和低折射率层之间。
如果防反射/防闪光层是通过以防闪光层和低折射率层这样的顺序在衬底上提供防闪光层和低折射率层来构造成,那么该防反射/防闪光层用于本发明是足够。至于低折射率层,最好在指定折射率层之间进一步提供有硬涂层并且还可以提供组成部分不同的两个或更多的硬涂层。
用于本发明的防反射/防闪光层最好形成在塑料衬底的最外表面上。
在使用用于本发明的衬底的液晶单元的生产过程中,一个液晶元单元由一对衬底来生产。更具体地说,通过使具有滤色片和/或ITO的玻璃衬底经历电极图案形成(electrode patterning)步骤、取向膜取向步骤、装配步骤、单元形成步骤等而生产出液晶单元。特别地,从装配步骤到单元形成步骤的过程包括形成密封、布置衬垫、层压衬底、固化密封剂、将衬底切割成适当的尺寸并且将液晶注入每个单元内的步骤;调整单元厚度的步骤;密封液晶、切割,和层压起偏振片的步骤。在一个液晶单元的每一个生产中都执行这个过程效率很低。必须提高生产率。在通过这样一个过程对包括塑料膜衬底的液晶单元层压起偏振片的情况下,液晶单元可能在层压时破裂从而导致产量减少,或者起偏振片必须被层压到每个液晶单元(板)上,但这样效率很低。因此,液晶单元最好通过这样的方法生产,在这个方法中,显示面侧的塑料衬底配备有电极而且为制造多个液晶单元所必需的取向膜与相对侧的玻璃或塑料衬底成对出现,这些衬底通过衬垫而被层压,将衬底切割成单个液晶单元组件,且将液晶注入每个液晶单元内并且密封,或者液晶单元通过这样的方法生产,在该方法中,显示面侧塑料衬底配备有电极而且为制造多个液晶单元所必需的取向膜与相对侧的玻璃或塑料衬底成对出现,这些衬底通过衬垫而被层压,注入液晶并且密封,然后将衬底切割成单个液晶单元组件。
将在下面描述液晶单元的这些优选的生产方法。
在液晶单元(板)的这些生产方法中,至少在显示面侧的衬底是具有光学各向异性的塑料衬底。在相对侧的衬底可以是塑料衬底或者玻璃衬底。在显示侧和相对侧的成对的两个衬底上,通常涂上取向膜并且该取向膜须经摩擦处理。每个衬底具有为获得多个液晶单元所必需的尺寸。例如,为了获得13.3英寸的液晶单元,可以使用360mm×465mm,550mm×650mm、600mm×720mm、650mm×830mm或900mm×1100mm的衬底。而且,塑料衬底比这些更长,例如,还可以使用轧制的塑料衬底。
在这些生产方法中,用于固定两个衬底和把持液晶的密封剂是以矩形构架的形式被涂在显示面侧或相对侧的一个衬底上的。在切割之后根据液晶单元的尺寸和数量涂上密封剂,并且在涂抹过程中,提供至少一个用于注入液晶的开口。在用于维持单元间隙的另一个衬底上布置衬垫后,将两个衬底彼此层压,然后固化密封剂。此后,将液晶从注射开口注入,并且在密封步骤中注射开口是封闭。可以在上述的切割步骤之后执行液晶注入步骤和密封步骤。
在显示面侧的塑料衬底具有起偏振片或圆起偏振片的功能的情况下,通过层压两个衬底而获得的衬底被切割成预定单元(板)尺寸来制造多个液晶单元。
在显示面侧的塑料衬底不具有起偏振片或圆起偏振片作用的情况下,将起偏振片或圆起偏振片层压到塑料衬底上并且通过层压两个衬底而获得的衬底被切割成预定板尺寸以制造多个液晶单元。
为了从一对衬底获得较大数量的液晶单元,可以在上述切割步骤之后将液晶从先前提供的液晶注射开口注入注入然后密封以获得液晶单元。
在本发明中,在两种情况下,切割步骤都最好是在为获得多个液晶单元而将具有足够大尺寸的上下衬底进行层压和使所得到的衬底具有起偏振片或圆起偏振片功能之后才执行。
通过切割从一对衬底获得的液晶单元的数量随着衬底尺寸和液晶板尺寸而改变,但优选的是获得2个或更多个板,更优选的是获得4个或更多个板,最好是获得100或更多个板。考虑到强度和精度,上限大约是300个板,最好是大约200个板。
在液晶单元的这些生产方法中,切割步骤在层压步骤之后执行,据此,多个液晶单元能够有效地从大尺寸的衬底获得。而且,在切割步骤前将起偏振片或圆起偏振片层压到一个或两个衬底上,据此,通过在切割后层压起偏振片能够防止液晶单元破裂。在塑料衬底具有起偏振片或圆起偏振片功能的情况下,按照常规技术层压起偏振片或圆起偏振片的步骤可以省略并且生产能够更加有效地被执行。
液晶用密封剂密封在塑料衬底和玻璃衬底之间,塑料衬底和玻璃衬底每一个都比期望尺寸更大,并且在切割显示面侧的塑料衬底同时在玻璃衬底上刻划之后,该衬底被切割并被分开,据此,能够生产期望尺寸的液晶单元。在切割成液晶单元的过程中,最好将密封剂部分切割这样液晶不至于在切割之后泄漏。
塑料衬底的切割和在玻璃衬底上刻划可以用JP-A-7-263268中描述的切割磨石、JP-A-2001-21904中描述的激光处理系统、JP-A-5-96361中描述的多丝锯(multi-wire saw)、JP-A-5-249441中描述的旋转刀或者切割机来执行。优选的是用切割磨石进行切割。
在玻璃表面上刻划形成的刻痕深度优选为0.1-300μm,更优选地是1-100μm,最好是5-30μm。
在同时执行塑料衬底的切割和玻璃表面的刻划之后,将衬底切割成多个液晶单元最好通过这样的方式来执行,即施加压力到玻璃表面上的刻痕以将应力从玻璃表面传送到相对面从而切割和分开玻璃衬底。
优选地,塑料衬底的切割和玻璃衬底的刻划同时执行。更优选地是,一个切割装置能够连续地切割塑料衬底和刻划玻璃衬底。玻璃衬底的切割和分开可以与塑料衬底的切割和玻璃衬底的刻划单独进行或同时执行,但是优选的是同时执行。
本发明的最佳实施方式
下面通过参照例子详细地描述本发明,然而,本发明不应限制于此。
[例1]
(起偏振元件的制造)
将PVA膜浸入25℃的包含1.0克/公升的碘和60.0克/公升的碘化钾的水溶液中保持30秒,再浸入25℃的包含40克/公升的硼酸和30克/公升的碘化钾的水溶液中保持120秒,将该膜引入一拉幅机中,用于在相对于纵向成45°角的吸收轴方向拉伸该薄膜,在60℃和90%的大气中将PVA膜拉伸到2倍,在拉伸方向须经拉幅机的反复弯曲和收缩,在80℃的大气中使PAV膜变干然后从拉幅机上取出。PVA膜的含水量在拉伸开始之前是31%而在变干之后是1.5%。
左右拉幅机夹具之间的输送速度之差0.05%并且使所引入的薄膜的中心线和被传送到下一个步骤的薄膜的中心线之间所成的角度是0°。这里,|L2-L1|是0.7m且W是0.7m,因此,建立了|L2-L1|=W的关系。在拉幅机输出口处的实际拉伸方向与被传送到下一个步骤的薄膜的中心线成45°角。在拉幅机的输出口处,观察不到起皱或薄膜变形。因而,通过拉伸即可制造出具有与纵向成45°角的吸收轴的起偏振元件。(显示面侧的塑料衬底的制造)
将根据下面公式H1涂料溶液被涂在100μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜临时支架上并且使之变干以提供具有厚20μm的干膜的热塑树脂层。用于热塑树脂层的公式H1:
15重量份的甲基丙烯酸甲酯/2-乙基己基丙烯酸盐/苯甲基丙烯酸酯/甲基丙烯酸的共聚物(共聚成分比例(mol)=55/28.8/11.7/4.5,平均分子量:90,000),6.5重量份的聚丙二醇二丙烯酸盐(平均分子量:822),1.5重量份的四乙二醇二异丁烯酸酯(dimethacrylate),0.5重量份的p-甲苯磺酰胺,1.0重量份的二苯甲酮和30重量份的丁酮。
根据下面的公式B1,在热塑树脂层上涂有涂料溶液并且使涂料溶液变干以提供具有厚1.6μm的干膜的夹层。用于夹层的公式B1
130重量份的聚乙烯醇(PVA 205,Kuraray有限公司生产,皂化度:80%),60重量份的聚乙烯基吡咯烷酮(PVP,K-90,GAF公司生产),10重量份的含氟表面活化剂(Surflon S-131,Asahi Glass有限公司生产)和3350重量份蒸馏水。
在4张因此获得的具有热塑层和夹层的临时支架上,分别涂上黑色(用于B1层)、红色(用于R层)、绿色(用于G层)和蓝色(用于B层)4种颜色的光敏溶液,然后使之变干以形成具有厚2μm的干膜的有色光敏树脂层。
在光敏树脂层上,按压结合了聚丙烯覆盖薄片(厚度:12μm)。因而,红色、蓝色、绿色和黑色光敏转移材料被准备。
用这些光敏转移材料,滤色片可依如下步骤制造。剥离红色光敏转移材料的覆盖薄片,并且在加压(0.8kg/cm2)和加热(120℃)条件下利用层压机(VP-II,Taisei Laminator K.K.制造)将光敏树脂层表面层压到轧制(rolled)的λ/4波片上,所述λ/4波片具有沿纵向的滞后轴并且包括聚碳酸酯衍生物。随后,在与热塑树脂层的接口连接处剥离临时支架以除去临时支架。在通过预定光掩膜曝光之后,从热塑树脂层和夹层除去1%三乙醇胺水溶液。此时,光敏树脂层实际上还没有被显影。然后,光敏树脂层与1%碳酸钠水溶液一起显影并且除去了不必要的部分以便在λ/4波片上形成红色图象元素图案(picture element pattern)。在其上形成有红色像素图案的λ/4波片上,层压绿色光敏转移材料并且以如上同样的方式执行剥离、曝光和显影以形成绿色像素图案。同样的程序被重复用于蓝色和黑色光敏转移材料。因而,滤色片被形成在λ/4波片上。在这些步骤中,临时支架表明了可以令人满意地从热塑树脂层上释放。获得的滤色片不会有像素的降低,而且表明了与衬底的良好附着力并且没有胁变。
以拉紧(take-up)型溅射装置设置这个在其上形成有滤色片的λ/4波片,在该装置中,10nm厚的SiOx气体阻挡层形成在滤色片上并且150nm厚的In2O3基底透明电极进一步形成在其上。因而,获得了具有滤色片层、气体阻挡层和透明电极的λ/4波片。
此时,测定了在波长为450mm、550mm和590mm时λ/4波片的延迟值(Re)并且分别为125.2nm、137.8nm和141.1nm。这揭示了λ/4可以在较宽波长范围内获得。
在上面准备的具有与纵向成45°角的吸收轴的起偏振元件的两面上涂上了基于聚乙烯醇的粘接剂。通过卷对卷系统将上面获得的在聚碳酸脂侧的λ/4波片层压到一个表面上并且将以前在不具有防反射层/防闪光层的侧面内给予防反射层/防闪光层的三乙酸纤维素膜(保护膜)层压到相对面。在80℃的条件下使这些变干以获得用于显示面侧的0.4mm厚的塑料衬底,该塑料衬底具有有效宽度为680mm的圆起偏振片的功能并且具有滤色片、气体阻挡层、透明电极和防反射层/防闪光层。
所获得的塑料衬底实现了作为圆起偏振片几乎全部的功能。通过在JISH0602.1995中描述的四探针方法测定透明电极的表面电阻率并且得到其值为15Ω/□。此外,通过不同压力方法测定这个塑料衬底的透氧性并且得到其值为1.0ml/m2·24Hr·atm或者更小。(反射型液晶显示装置的制造)
准备好在其上形成有包括反射电极和用于激励的13.3英寸多晶硅的TFT阵列的相对侧玻璃衬底。在这个玻璃衬底的电极侧,形成聚酰亚胺取向膜(SE-7992,Nissan化学工业有限公司生产)并且该取向膜须经摩擦处理。其上,是前面准备好的用于显示面侧的塑料衬底,在该塑料衬底中,预先形成聚酰亚胺取向膜(SE-7992,Nissan化学工业有限公司生产)并且使该取向膜须经摩擦处理,该塑料衬底通过衬垫重叠在上面使得取向膜彼此面对。将液晶(MLC-6252,Merck生产)注入到衬底之间的空间内以形成液晶层。因而,制造出TN型液晶显示装置。
向由此制造的反射型液晶显示装置施加1KHz的矩形波电压。用分光光度计(CM-2002,美能达制造)通过设置在1.5V时为白色显示和在4.5V时为黑色显示来评价该液晶显示装置,结果,白色显示是(x=0.31,y=0.33),黑色显示是(x=0.31,y=0.30)。从而,确认了所显示的是没有彩色和中性灰色的白色显示和黑色显示。此外,该液晶显示装置呈现出了优良的彩色重现范围并且能令人满意地性能。
此外,这个液晶显示装置须经在-20℃和+70℃下的热循环测试。更具体地说,使该装置在相应温度下保持2小时的操作重复250次。在被测试的液晶显示装置的单元内,没有观察到气泡。
图1是示出了本发明例子1中制造的反射型液晶显示装置的横截面的示意图。[例2](显示面侧的塑料衬底的制造)
在具有沿纵向的滞后轴且包括聚碳酸酯衍生物的680mm宽的轧制的λ/4波片上,波长分别为450nm、550nm和590nm时的延迟值(Re)为126.0nm、138.8nm和142.1nm,RGB的滤色片通过JP-A-7-294714中描述的摄影法形成。而且,气体阻挡层和透明电极形成在这个具有滤色片的λ/4波片上。因而,获得了具有滤色片的λ/4波片、气体阻挡层和透明电极。
通过在JISH0602:1995中描述的四探针方法测定透明电极的表面电阻率并且得到其值为19Ω/□。此外,通过不同压力方法测定了这个塑料衬底的透氧性并且得到其值为1.0ml/m2·24Hr·atm或者更小。(液晶显示单元的制造)
准备好在其上形成有包括反射电极和用于激励的13.3英寸多晶硅的TFT阵列的相对侧玻璃衬底。在这个玻璃衬底的电极侧,形成有聚酰亚胺取向膜(SE-7992,Nissan化学工业有限公司生产)并且该取向膜须经摩擦处理。在该玻璃衬底的上面,是前面准备好了的用于显示面侧的塑料衬底,预先形成有聚酰亚胺取向膜(SE-7992,Nissan化学工业有限公司生产)并且该取向膜须经摩擦处理,该塑料衬底通过衬垫重叠在上面使得取向膜彼此面对。将液晶(MLC-6252,Merck生产)注入到衬底之间的空间内以形成液晶层。因而,制造出液晶显示元件。(防反射层/防闪光层的形成)
以与JP-A-2001-100004的例1中所用的相同的方式形成起偏振片的保护膜上的防反射层/防闪光层。更准确地说,利用绕线棒刮涂器将用于防闪光层的涂敷溶液涂在三乙酰基纤维素膜(TAC-TD80U,商标名,富士照相薄膜有限公司生产)上并使其在120℃下变干。此后,用160W/cm的气冷式金属卤化物灯(Ai Graphics K.K.生产)在400Mw/cm2的照明度下以300mj/cm2的照射数量进行紫外线照射以固化涂层并且从而形成具有大约1.5μm厚的防闪光层。利用绕线棒刮涂器在防闪光层上涂上用于低折射率层的涂敷溶液,使之在80℃下变干并且在120℃下用热的方法交叉链接保持10分钟以形成具有0.096μm厚的低折射层。(反射型液晶显示装置的制造)
将给予防反射层/防闪光层的起偏振片和硬涂敷层层压到上面准备好的TN型液晶单元上使得起偏振片的传送轴与λ/4波片的面内的滞后轴成45°角。因而,获得TN型液晶显示装置。
对因此而制造的反射型液晶显示装置施加1KHz的矩形波电压。利用分光光度计(CM-2002,美能达制造)通过设置在1.5V时为白色显示和在4.5V时为黑色显示来评价该液晶显示装置,结果,白色显示是(x=0.32,y=0.33)和黑色显示是(x=0.31,y=0.31)。从而,确认了所显示的是没有彩色色泽和中性灰色的白色显示和黑色显示。此外,该液晶显示装置呈现了优良的彩色重现范围并且能令人满意地运行。
此外,这个液晶显示装置须经-20℃和+70℃时的热循环测试。更具体地说,使该装置在相应温度下保持2小时的操作重复250个循环。在测试的液晶显示装置的单元内,没有观察到气泡。
图2示出了本发明例子2中制造的液晶显示装置的构造的横截面图。
[例子3]
(起偏振元件的制作)
吸收轴相对于纵轴倾斜45o的起偏振片以在例子1中所述的相同的方式制作。
(显示面侧的塑料衬底的制作)
具有沿纵向的滞后轴并且包括聚碳酸酯衍生物的轧制的λ/4波片用拉紧(take-up)型溅射装置设置以形成厚8nm的SiOx气体阻挡层并且进一步在其上形成厚160nm的In2O3基底的透明电极,其中λ/4波片的延迟值(Re)在波长分别为450nm,550nm,590nm时为125.0nm,138.8nm和142.4nm。因此,得到了具有气体阻挡层和透明电极的λ/4波片。
在上面准备的具有与纵向成45°角的吸收轴的起偏振元件的两面上涂上了基于聚乙烯醇的粘接剂。通过roll-to-roll系统将上面获得的在聚碳酸脂侧的λ/4波片层压到一个表面上并且将以前在不具有防反射层/防闪光层的侧面内给予防反射层/防闪光层的三乙酸纤维素膜层压到相对面。在80℃的条件下使这些变干以获得用于显示面侧的0.4mm厚的塑料衬底,该塑料衬底具有圆起偏振片的功能并且具有气体阻挡层、透明电极和防反射层/防闪光层。
所获得的塑料衬底实现了作为圆起偏振片几乎全部的功能。通过在JISH0602:1995中描述的四探针方法测定透明电极的表面电阻率并且得到其值为14Ω/□。此外,通过不同压力方法测定这个塑料衬底的透氧性并且得到其值为1.0ml/m2·24Hr·atm或者更小。(反射型液晶显示装置的制造)
准备好在其上形成有包括反射电极和用于激励的13.3英寸多晶硅的TFT阵列的相对侧玻璃衬底,这里,滤色片以例子1中所述的相同的方式用转移方法提供在TFT阵列上。在这个玻璃衬底的电极侧,形成聚酰亚胺取向膜(SE-7992,Nissan化学工业有限公司生产)并且该取向膜须经摩擦处理。其上,是前面准备好的用于显示面侧的塑料衬底,在该塑料衬底中,预先形成聚酰亚胺取向膜(SE-7992,Nissan化学工业有限公司生产)并且使该取向膜须经摩擦处理,该塑料衬底通过衬垫重叠在上面使得取向膜彼此面对。将液晶(MLC-6252,Merck生产)注入到衬底之间的空间内以形成液晶层。因而,制造出TN型液晶显示装置。
向由此制造的反射型液晶显示装置施加1KHz的矩形波电压。用分光光度计(CM-2002,美能达制造)通过设置在1.4V时为白色显示和在4.4V时为黑色显示来评价该液晶显示装置,结果,白色显示是(x=0.33,y=0.33),黑色显示是(x=0.31,y=0.32)。从而,确认了所显示的是没有彩色和中性灰色的白色显示和黑色显示。此外,该液晶显示装置呈现出了优良的彩色重现范围并且能令人满意地性能。
此外,这个液晶显示装置须经在-20℃和+70℃下的热循环测试。更具体地说,使该装置在相应温度下保持2小时的操作重复250次。在被测试的液晶显示装置的单元内,没有观察到气泡。
图3是示出了本发明例子3中制造的反射型液晶显示装置的横截面的示意图。[例4](显示面侧的塑料衬底的制造)
在具有沿纵向的滞后轴并包括聚碳酸酯衍生物的轧制λ/4波片上,其中该轧制λ/4波片在波长为450nm、550nm和590nm时的延迟值(Re)分别是124.0nm、138.9nm和141.4nm,以与例1中相同的方式形成气体阻挡层和透明电极以获得具有气体阻挡层和透明电极的λ/4波片。
通过在JISH0602:1995中描述的四探针方法测定透明电极的表面电阻率并且得到其值为14Ω/□。此外,通过不同压力方法测定这个塑料衬底的透氧性并且得到其值为1.0ml/m2·24Hr·atm或者更小。(液晶显示元件的制造)
准备好在其上形成有4组包括反射电极和用于激励的13.3英寸多晶硅的TFT阵列的相对侧玻璃衬底,其中滤色片通过JP-A-5-80503中描述的转移方法进一步设置在TFT阵列上。在这个玻璃衬底的电极侧,形成聚酰亚胺取向膜(SE-7992,Nissan化学工业有限公司生产)并且该取向膜须经摩擦处理。在其上,是在上面准备好的用于显示面侧的塑料衬底,其中预先形成聚酰亚胺取向膜(SE-7992,Nissan化学工业有限公司生产)并且该取向膜须经摩擦处理,塑料衬底通过衬垫重叠在上面使得取向膜彼此面对。将液晶(MLC-6252,Merck生产)注入到衬底之间的空间内以形成液晶层。因而,制造出TN型液晶显示元件。(反射型液晶显示装置的制造)
将给予防反射层/防闪光层的起偏振片和硬涂敷层层压到上面准备好的TN型液晶单元上使得起偏振片的传送轴与λ/4波片面内的滞后轴成45°角。因而,获得TN型液晶显示装置。
对因此制造的反射型液晶显示装置施加1KHz的矩形波电压。用分光光度计(CM-2002,美能达制造)通过设置在1.4V时为白色显示和在4.4V时为黑色显示来评价该液晶显示装置,结果,白色显示是(x=0.32,y=0.33)和黑色显示是(x=0.31,y=0.32)。从而,确认所显示的是没有彩色和中性灰色的白色显示和黑色显示。此外,该液晶显示装置呈现了优良的彩色重现范围并且能令人满意地性能。
此外,这个液晶显示装置须经在-20℃和+70℃下的热循环测试。更具体地说,该装置在相应温度下保持2小时的操作重复250次。在试验液晶显示装置的单元内,没有观察到气泡。
图4是示出了本发明例子4中制造的反射型液晶显示装置的横截面的示意图。
如从这些例子所明显看出的,根据本发明,可以获得便携使用的反射型液晶显示装置,该液晶显示装置轻便、具有易弯曲性并且衬底很少会破裂。此外,可以获得用于制造液晶显示装置的显示面侧的光学层。
而且,揭示了通过使用具有与纵向成45°角的传送轴的起偏振片,该起偏振片能够被有效地使用。[例5]
准备好在其上形成有4组包括反射电极和用于激励的13.3英寸元件多晶硅的TFT阵列的550mm×650mm相对侧玻璃衬底。在这个玻璃衬底的电极侧,形成聚酰亚胺取向膜(SE-7992,Nissan化学工业有限公司生产)并且该取向膜须经摩擦处理,然后涂上用于4组13.3英寸元件的密封剂。在其上,是在例1中准备好的其上预先形成有滤色片和透明电极且具有圆起偏振片功能的550mm×650mm的塑料衬底,其中形成有聚酰亚胺取向膜(SE-7992,Nissan化学工业有限公司生产)并且该取向膜须经摩擦处理,该塑料衬底通过衬垫重叠在上面使得取向膜彼此面对并且密封剂固化。然后将液晶(MLC-6252,Merck生产)注入以形成液晶层然后密封。因而,制造出面积为550mm×650mm的包含4组13.3英寸TN型液晶单元的一个液晶单元。切割所获得的液晶单元然后获得4组13.3英寸的反射型液晶单元。[例6]
准备好在其上形成有9组包括反射电极和用于激励的12.1英寸元件多晶硅的TFT阵列的650mm×830mm的相对侧玻璃衬底。在这个玻璃衬底的电极侧,形成有聚酰亚胺取向膜(SE-7992,Nissan化学工业有限公司生产)并且该取向膜须经摩擦处理,然后涂上用于9组12.1英寸元件的密封剂。在该玻璃衬底上,是预先形成有滤色片和透明电极且具有相位差片功能的650mm×830mm的塑料衬底,在该塑料衬底上层压起偏振片并且形成有聚酰亚胺取向膜(SE-7992,Nissan化学工业有限公司生产)且该取向膜须经摩擦处理,该塑料衬底通过衬垫重叠在上面使得取向膜彼此面对并且密封剂固化。随后将光学层切割成9组。然后将液晶(MLC-6252,Merck生产)注入以形成液晶层然后密封。因而,由大小为650mm×830mm的一对衬底获得了9组12.1英寸的液晶单元。[例7]
准备好在其上形成有4组包括反射电极和用于激励的12.1英寸单元多晶硅的TFT阵列的600mm×720mm的相对侧玻璃衬底。在这个玻璃衬底的电极侧,形成有聚酰亚胺取向膜(SE-7992,Nissan化学工业有限公司生产)并且该取向膜须经摩擦处理,然后涂上用于6组12.1英寸元件的密封剂。在其上,是预先形成有滤色片和透明电极的600mm×720mm的塑料衬底,其中形成有聚酰亚胺取向膜(SE-7992,Nissan化学工业有限公司生产)并且使该取向膜经历摩擦处理,该塑料衬底通过衬垫重叠在上面使得取向膜彼此面对并且密封剂固化。随后,用压敏粘接剂将层压包括乙酸纤维素的相位差片和起偏振片以使其具有如同圆起偏振片的功能。将液晶(MLC-6252,Merck生产)注入衬底之间的空间以形成液晶层然后密封。因而,制造出面积为600mm×720mm的包含6组12.1英寸TN型液晶单元的TN型液晶单元。然后切割该单元获得6组12.1英寸的反射型液晶单元。
[例8]
准备好在其上形成有4组包括反射电极和用于激励的4英寸单元多晶硅的TFT阵列的550mm×650mm的相对侧玻璃衬底。在这个玻璃衬底的电极侧,形成有聚酰亚胺取向膜(SE-7992,Nissan化学工业有限公司生产)并且使取向膜该经历摩擦处理。然后涂上用于60组4英寸单元的密封剂。在其上,是预先形成有滤色片和透明电极且具有圆起偏振片作用的550mm×650mm的塑料衬底,其中形成有聚酰亚胺取向膜(SE-7992,Nissan化学工业有限公司生产)并且使该取向膜经历摩擦处理,该塑料衬底通过衬垫重叠在上面以使得取向膜彼此面对并且密封剂固化。然后将叠层切割成60组。随后将液晶(MLC-6252,Merck生产)注入以形成液晶层然后密封。因而,高效地制造出了550mm×650mmTN型液晶单元。
[例9]
将0.4mm厚的塑料衬底准备好作为显示面侧的衬底。然后,将在其上形成有包括反射电极和用于激励的多晶硅的TFT阵列的0.7mm厚的玻璃衬底准备好作为相对侧衬底。在涂上密封剂之后,这些衬底通过聚酰亚胺取向膜和液晶被层压。随后,固化密封剂以获得包括4组液晶单元的衬底,其中密封剂包围了构成液晶单元的图像平面部分的区域,这里的液晶单元包括玻璃衬底和塑料衬底。图5示出了衬底的平面图。用虚线示出了将要切割的部分。
用切割磨石,切割显示面侧的密封剂上的部分并且同时刻划玻璃表面以产生10μm深的刻痕。图6是示出了切割塑料衬底的切割步骤和在玻璃衬底上产生刻痕的示意图。在图6中,仅以简单方式示出了图5中的液晶装置的一部分。
在这个切割步骤之后,以玻璃表面上的刻痕施加压力以分开衬底,从而可以高效地获得4组轻便的液晶显示元件。
工业实用性
根据本发明,可以获得反射型液晶显示装置,尤其是便携使用的,该液晶显示装置轻便,具有易弯曲性并且其衬底很少出现破裂。此外,也可以获得用于制造液晶显示装置的显示面侧的光学层。
而且,揭示了通过使用具有与纵向成45°角的传送轴的起偏振片,该起偏振片能够被有效地使用。
Claims (18)
1、一种液晶显示装置,包括:液晶层;和两个衬底,每个衬底都具有一电极,其中该液晶层置于该两个衬底之间,其中至少显示面侧的衬底是具有光学各向异性的塑料衬底。
2、如权利要求1所述的液晶显示装置,其中具有光学各向异性的塑料衬底具有相位差片的作用。
3、如权利要求2所述的液晶显示装置,其中相位差片是λ/4波片。
4、如权利要求3所述的液晶显示装置,其中该λ/4波片具有在波长为450nm时测定的延迟值(Re450)60-135nm,该λ/4波片具有在波长为590nm时测定的延迟值(Re590)100-170nm,而且该λ/4波片满足Re590-Re450≥2nm的关系。
5、如权利要求1到4任意之一所述的液晶显示装置,还包括起偏振片,其中该起偏振片被层叠到具有光学各向异性的塑料衬底上。
6、如权利要求1到5任意之一所述的液晶显示装置,其中,显示面侧的具有光学各向异性的塑料衬底上的电极是透明电极。
7、如权利要求1到6任意之一所述的液晶显示装置,还包括气体阻挡层,其中该气体阻挡层设置在显示面侧的具有光学各向异性的塑料衬底上。
8、如权利要求1到7任意之一所述的液晶显示装置,还包括滤色层,其中该滤色层设置在显示面侧的具有光学各向异性的塑料衬底上。
9、如权利要求1到7任意之一所述的液晶显示装置,还包括滤色层,其中该滤色层设置在显示面的相对侧的衬底上。
10、如权利要求9所述的液晶显示装置,其中该滤色层设置在驱动电路上。
11、如权利要求1到10任意之一所述的液晶显示装置,其中显示面侧的最外层至少须经防反射处理和防闪光处理之一。
12、如权利要求8所述的液晶显示装置,其中该滤色层设置在起偏振片和透明电极之间。
13、如权利要求7所述的液晶显示装置,其中该气体阻挡层设置在与圆起偏振片和滤色片之一相比距离液晶层更近的侧内。
14、如权利要求1到5任意之一所述的液晶显示装置,其中透明电极、气体阻挡层、滤色层和至少防发射和防闪光层之一都设置在显示面侧的具有光学各向异性的塑料衬底上。
15、如权利要求14所述的液晶显示装置,其中与液晶层相比距离显示面更近的侧内的所有层厚度总计是0.1-1.0mm。
16、如权利要求1到15任意之一所述的液晶显示装置,是反射型液晶显示装置,其中显示面的相对侧上的电极是反射电极。
17、一种光学叠层,包括其上至少具有滤色层的塑料衬底,所述塑料衬底具有光学各向异性。
18、如权利要求17所述的光学叠层,还包括电极、气体阻挡层、防反射层和防闪光层至少之一,和起偏振元件中的至少一个。
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