JPS6026303A - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

液晶表示装置の製造方法

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JPS6026303A
JPS6026303A JP58132907A JP13290783A JPS6026303A JP S6026303 A JPS6026303 A JP S6026303A JP 58132907 A JP58132907 A JP 58132907A JP 13290783 A JP13290783 A JP 13290783A JP S6026303 A JPS6026303 A JP S6026303A
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JP
Japan
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liquid crystal
film
liquid
base plate
display device
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JP58132907A
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English (en)
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Yoshizo Tashiro
田代 美三
Jun Nakanowatari
旬 中野渡
Yoshimi Kamijo
芳省 上條
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Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528Polarisers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、偏光層を設けてなる液晶表示装置の製造方法
に関するものである。
第1図は、従来の液晶表示装置の断面図である。
図中の1は偏光板、2はガラスやポリマーフィルムから
なる基板、3は透明電極、4は絶縁層、5は液晶である
従来のツィステッドネマティック型液晶表示装置は、粘
着剤つきの支持フィルムにポリビニルアルコール(以下
PVAと略記する)を1軸延伸したフィルム(@光層)
と保護層を積層したものを、液晶セルの前面と後面に偏
光軸が互に直交する様に貼シ合わせていた。そのため液
晶表示装置のコストの中で偏光板(偏光層ならびに保護
層)の占める割合が10〜20チと高く、コスト低減に
障害となってい穴。
さらに液晶表示装置は、透り電極を形成したガラス基板
をセルギャップ10μm前後にして貼り合わせ、その間
に液晶物質を封入し六ものである。
電極間の絶縁性を保つとともに液晶の配向の六めに絶縁
層として二酸化ケイ素を約2.000〜3.000穴、
電極の上にコートされている0従来の液晶表示装置の偏
光板は、PvAの偏光層が約20μm1両側の保護層の
厚さが約25μmもあるので、電極間距離が100μm
?越え、中の液晶層を駆動するには数10Vの電圧を要
する。偏光層を電極の内側に入れて、5v前後で駆動す
るには、偏光層が約0.5〜1μm以下であることが必
要である。
従って既存の偏光板を貼勺つけるわけにはいかず、新た
に電極基板上に偏光層を形成する必要がある。既存の偏
光板の製造方法は、沃素を含むPVAをフィルム状で1
軸延伸し、それを基体に固定する方法をとるため、PV
A層が20μm以下に々るように延伸すると、ピンホー
ルが発生し完全な膜とならず偏光特性が低下する。
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、
消費電力が少なく、コストの安価々液晶表示装置の製造
方法全提供するにある。
この目的を達成する大め、本発明は例えば沃素や二色性
色素を含むPVA水溶液などからなる偏光層構成液中に
ガラス板などの基板を浸漬したのち、その基板を偏光層
構成液から引き上げながら赤外線照射などで加熱して基
板表面に塗膜を形成し、その加熱状態でローラなどで前
記塗膜を押しつけながら一方向に延伸して、構μ分子百
・一方向に配列し大偏光虐を形成することを特徴とする
ものである。
この偏光層としては、PvAあるいはポリビニルホルマ
ールやポリビニルアセタールなどのPVAの誘導体が好
適である。
この偏光層中は、ヨウ素、シュウ累、水銀、鉛、銀、金
、ニッケル、スズの群から選択され大小なくとも1種の
元素を含有することができる。
ま六前記偏光層は、二色性色素を含5有することができ
る。
大表面積の基板上に約1μm以下の薄膜を作る方法とし
て、浸漬法やスプレー法がある。ところが単に浸漬して
引き上げfcシ、吹きつけ六シするだけでは膜厚にむら
が生じる。このようにむらがでされば、液晶と接する側
に偏光層を配置するものでは、液晶に印加される電圧に
むらが生じ、正常な駆動ができない。
この点本発りjは前述のように、浸漬液から引き上げる
途中に基板の両側から加熱する大め、引き上げとほぼ同
時に膜が乾燥し、液の垂れ下がシによる膜厚のばらつき
がない〇 本発明の偏光層は次のような手順で作られる。
−f ;& b チ、ヨウ素など’kPVAあるいはそ
の誘導体に所定量溶解させて浸漬液をつ<シ、これに基
板を浸漬でる。その後基板を浸漬液から引き上げながら
赤外線ランプで基板の両側から100°C程度に加熱し
、1μm以下の均一な膜を得る。その後130℃前後に
加熱し戎状態で膜の上を、木綿繊維のローラあ′るいは
スキージ−の如きもので膜を押しつけながら一方向11
C何回もこ丁れば、その方向に分子が再配列し、混入さ
れているヨウ素などの分子はPVAもしくはその誘導体
の分子と同じ方向全回き1 こ丁っ大方向が光吸収軸と
彦る。
このようにして作つ六膜をニュートラルグレイの偏光板
を通してみれば、互の吸収軸が平行な時は、透明に見え
、直交し六時は暗くなる。この事よ!Q、PVA層は偏
光膜となっていることがわかる。この偏光膜を有する基
板2枚を、互に偏光膜の側を向きあわせ吸収軸が直交す
る様に、スペーサーを介して、貼シ合わせる。PVA層
は従来、液晶の水平配向用の膳として用いられており、
これを軽く綿でこすればその方向に液晶分子は傾斜角を
もって配列する。従って、偏光性をもたせる大めKPV
A層をこする時に、PVA分子全配向させると同時に、
液晶表示装置とし穴時の液晶の配向性も付与することが
できる。
さいわいがことに、吸収軸と液晶の配向方向が一致する
大め従来のツイステツドネマテインク型液晶セルのラビ
ング方向と偏光板の吸収軸との関係と同一条件になシ、
前述の偏光板を形成し六基板を貼りあわせるだけでツイ
ステツドネマテインク型液晶セルとがる。
必要ならばPVA層の上にさらに5IO2などの絶縁層
を形成してもよい。但しこの場合、下のPVA層と同一
方向にラビングする必要がある01六必要ならばPVA
層の上に2酢酸セルロースや3酢酸セルロースなどの酢
酸セルロースからなる保護層を設けてもよい。
次に本発明の実施例について説明する。
実施例1 ガラス基板上に透明電極であるITO膜をスパッタリン
グや蒸着等によ多形成しに後、通常のホトリングラフイ
ーの工程を用い所望のパターンニングを行なう。この基
板?PVA (クラレ社製製品名PVA117)の2%
水溶液に、沃素−沃化カリウム水溶液(沃素濃度0.0
2%)K5分間浸漬し、赤外線ランプで両側を100℃
程度に加熱しながら引き上げる。この基板を130℃に
加熱しながら木綿の繊維を植え込んだ布を巻い穴ローラ
ー1押しつけ、何回も一方向にこすれば偏光特性を持つ
偏光層が得られる裏面及び表面の電極端子部上の不必要
なPVA層を除去し六あと、この2枚の基板を偏光層の
軸が互に直交するように配置し、常法に従ってセルギャ
ップlOμmの液晶セルを組立てる。そしてセルギャッ
プにネマティック液晶(チッソ社製 製品名GR61)
を封入することにより、ツィステッドネマティック型液
晶表示装置が得られる。
第2図は、このようにして作られた液晶表示装置の断面
図である。図中2はガラスやポリマーフィルムからなる
基板、3は透明電極、4は絶縁層(配向層)、5は液晶
層、6はPVAからなる偏光層である。
実施例2 ガラス基板上に透明電極であるITO膜をスパッタリン
グや蒸着等によ多形成した後、通常のホトリングラフイ
ーの工程を用い、所望のパターンニング含行力う。PV
A (クラレ社製 製品名PVA117)の2%水溶液
にナイアガラレッドの水溶性二色性色素を2チ混ぜ大溶
液中に前記基板を5分間浸漬し穴径、赤外線ランプで両
側を100℃程度に加熱しながら引き上げる0この基板
を130゜Cに加熱し彦から木綿繊維のローラーを押し
つけながら何回も一方向にこすれば赤のカラー偏光特性
をもつ偏光層が得られる。裏面及び表面の電極端子部上
の必要なPVAt−除去したあと、この基板と、実施例
1において作つ六白黒偏光特性をもつ基板全偏光軸の吸
収軸が直交するように液晶セルを組み立て、ネマティッ
ク液晶(チッソ社製製品名GR61)t−注入丁れば、
赤色のツィステッドネマティック型液晶表示装置が得ら
れる〇こtttではツィステッドネマティック型液晶表
示装置につ論て述べ六が、カイラル成分を添加しないゲ
ストホスト型液晶表示装置にも本発明は適用できる。但
し、この場合は偏光層の吸収軸と液晶層が基板に水平に
なった時の添加されている色素の吸収軸が直交する様に
、液晶層を配向させなければならない。その大めにはP
VA層の上に更【て表面配向層を形成する必要がある。
実施例3 実施例1で形成した白黒偏光層をもつ基板の上に5i0
2 k斜め蒸着法により、白黒偏光層に直交する方向か
ら3.000^の−厚さで蒸着し\液晶が水平でかつ液
晶の配向方向が偏光層に直交する様にする。この基板と
、PVA層のない、前記と同じ □様に形成し六5i0
2をもつ基板を、液晶に対−する配向方向が同じ方向を
もつ様に通常工程で液晶セルを組み立てる。このセルに
二色性青色色票(メルク社製 製品名D16)’i1%
添加し斤ネマティック液晶(チッソ社製 製品名GR6
1)’に封入すれば、青のネガタイプの液晶表示装置が
得られる。
なお、前述の実施例において、ラビングするときの基板
温度は、約130’Cのときが最も偏光特性が高くなる
。これはPVA0熱軟化性によるもので、1300C付
近が軟化され易く、さらに分子が一方向に再配列されや
すい温度領域であると考えられる。基板温度が約150
°Cxシ高丁ぎても、約■10°Cより低丁ぎても良好
な偏光特性は得ら粗ないO 本発明は前述のような構成になっており、薄くて膜厚の
均一な偏光層が得られるからコストの低減が図れ、薄型
化が可能となり消費電力の小さい液晶表示装置が提供で
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の液晶表示装置の断面図、第2図は本発明
の実施例に係る液晶表示装置の断面図である。 2・・・・・・基板、3・・・・・・透明1極、6・・
・・・・偏光層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)偏光層構成液中に基板を浸漬し六のち、その基板
    を引き上げながら加熱して基板表面に塗膜を形成し、加
    熱状態で前記塗膜を押しつけながら一方1IJIK延伸
    して、構成分子を一方向に配列し六個光層全形成するこ
    とを特徴とでる液晶表示装置の製造方法。 (2、特許請求の範囲第(1)項記載において、前記偏
    光層がポリビニルアルコールまなはポリビニルアルコー
    ル誘導体で構成されていることを特徴とする液晶表示装
    置の製造方法。 (3)特許請求の範囲第(1)項記載において、前記偏
    光層がヨウ素、シュウ素、水銀、鉛、銀、金、ニッケル
    、スズの群から選択され六少なくとも一種の元素を含有
    しているどとを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 (4)特許請求の範囲第(1)項記載において、前記偏
    光層が二色性色素を含有していることを特徴とする液晶
    表示装置の製造方法。
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