JP3944835B2 - Liquid crystal display panel, method of manufacturing the same, and liquid crystal display device using the same - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層構造の反射型の液晶表示パネルに関し、特に、調光層間を分離する、製造時の剥離耐久性が高くかつ薄型の隔壁層を用いるとともに、コントラスト性能の優れた液晶表示パネルおよびその製造方法、それを用いた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯端末のディスプレイには、長時間動作が可能で省電力な表示モードである反射型の液晶表示パネルが使用される。この反射型の液晶表示パネルにおいては、画面の明るさが重要であり、現在まで、偏光板を用いないいくつかの方式が開発されている。今日では、特に、ゲスト・ホスト型もしくは散乱型が有力であると知られている。
【０００３】
図６にはゲスト・ホスト型の液晶表示パネルの構成例を示す。
透明基板６１の一方の面に透明電極６２が形成されており、また、透明基板６５の一方の面に透明電極６４が形成されている。この液晶表示パネル６０では、この透明電極６２，６４間に、ゲスト・ホスト型の液晶が調光層６３として挟み込まれて構成されている。
【０００４】
光反射層６６は、透明基板６５の透明電極６４側の反対面に形成されている。この他、光反射層６６が、透明基板６５と透明電極６４の間に形成されている開示例もある。
調光層６３としては、ネマチック液晶と２色性色素を混合したタイプや、この混合物を高分子マトリックスに分散させたタイプ等がある。特に数種類の２色性染料を混合し黒色に調整した場合には、この調光層６３の光透過−光吸収状態の制御で白黒表示が可能となる。
【０００５】
図７には散乱型の液晶表示パネルの構成例を示す。
透明基板７１の一方の面に透明電極７７が形成され、また、透明基板７５の一方の面に透明電極７４が形成されている。この液晶表示パネル７０は、透明電極７７，７４間に散乱型の調光層７３が挟み込まれ、さらに、光吸収層７６が透明基板７５の透明電極７４側の反対面に形成されて構成されている。この他、光吸収層７６が、透明基板７５と透明電極７４との間に形成されている開示例もある。
【０００６】
調光層７３としては、高分子分散型液晶やネマチック液晶のＤＳＭ方式等がある。この調光層７３が散乱状態であれば、調光層への入射光は後方散乱成分と前方散乱成分にわかれ、後方散乱性成分は透明基板７１を透過して外部に出射され、前方散乱成分は光吸収層７６に吸収され、外部からは白表示として認識される。調光層７３が透明状態であれば、入射光は光吸収層７６に吸収されるので結果として黒表示が得られる。以上、調光層７３の光散乱−光透過状態の制御で白黒表示を実現している。
【０００７】
反射型の白黒表示を行う液晶表示パネルとしては、このように、光透過−光吸収型（図６）と光散乱−光透過型（図７）の２種類に大きく分けることができる。
ところが、光透過−光吸収型（図６）であるゲスト・ホスト型では、２色性色素の２色比がその明るさ，コントラストに影響を与える。実際、十分に大きな２色比を有する染料がないため、黒表示で十分な黒が得られるように調整された調光層では、その光透過状態でも光の吸収が生じてしまい、暗い白表示（グレー表示）となってしまう。
【０００８】
また、光散乱−光吸収型（図７）においては、光散乱状態の調光層への入射光の散乱光（後方散乱）で白表示が得られるが、液晶により形成される光散乱−光吸収型の調光層の後方散乱強度は弱く、十分に明るい白表示を得ることができない。
【０００９】
十分な白表示（もしくはコントラスト）が得られない、かような反射型白黒表示液晶素子の課題を克服するための方法として、特開平５−４５６７２号公報（文献１という）に、光透過−光吸収変化層と光散乱−光透過変化層との組み合わせによる液晶表示素子が開示されている。
この基本構成は図８に示すように、光散乱−光透過が制御される第１の調光層８１と、光透過−光吸収が制御される第２の調光層８３が透明な層間分離膜８２を介して積層され、さらに第２の調光層８３の入射側に対する反対面に、光反射層８４を設けたことを特徴としている。
【００１０】
白黒表示をするためには第１，２の調光層の状態を、以下のように制御して実現している。
▲１▼第１調光層８１が散乱状態で、第２調光層８３が透過状態
▲２▼第１調光層８１が透過状態で、第２調光層８３が吸収状態
【００１１】
▲１▼の状態では、入射光は第１調光層８１で後方散乱成分として散乱された光と、前方散乱成分が第２調光層８３を透過して光反射層８４で反射され、再び第１調光層８１に入射した光の前方散乱成分の光との和で、白表示が得られる。このため、図６、７に示した反射型の白黒表示を行う液晶表示パネルよりも、明るい白表示が得られる。
また、▲２▼の状態では第１調光層８１を透過した光が、第２調光層８３で吸収されて黒表示となる。この表示の黒は、第２調光層８３の表示モードに依存することになる。
【００１２】
本文献１では、第１調光層８１としては高分子分散型液晶が用いられ、また、第２調光層８３としては、ネマチック液晶と２色性色素のゲスト・ホスト型液晶、２周波駆動型液晶と２色性色素の高分子分散液晶層としたゲスト・ホスト型液晶、あるいは、誘電率異方性が負のネマチック液晶と２色性色素の高分子分散型（初期配向を電場もしくは磁場印加により層内で垂直にした）が用いられている。
【００１３】
ここで、層間分離膜の作成方法としては、第１，２調光層８１，８３がいずれも自己保持性（ｏｒ自立膜）の高分子分散型である場合は、透明電極を形成した透明基板上にいずれかの調光層を形成し、その上にポリイミド膜をスピンコートもしくは印刷等で形成し乾燥させて、これを層間分離膜（膜厚１５０ｎｍ）としている。また、第２調光層８３がネマチック液晶と２色性色素とから成るゲスト・ホスト型液晶のような流動性を有し、かつ自己保持性がない層である場合には、一定の層厚を保持するために、透明基板としてガラス基板を用いている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような積層型の液晶表示パネルにおいては、層間分離膜が厚いと視差が発生するという問題があり、一般的に厚さが０．５〜１．１ｍｍのガラス基板を用いるのは好ましくない。
また、層間分離膜が薄い構成にできる第２調光層が高分子分散型のゲスト・ホスト液晶の場合では、この調光層の高分子マトリックス表面近傍の液晶分子は強い束縛力を受け、ほとんど電場に応答しないために、十分なコントラストが得にくいという欠点がある。
さらに、あらかじめ形成した調光層上に層間分離膜を形成するために、有機溶剤にポリイミド樹脂を分散させた溶液を塗布する方法では、調光層の膨潤、あるいは液晶、２色性染料の溶出等を引き起こし、調光層の電気光学特性を低下させるという問題点を有している。
【００１５】
他方、積層型の液晶表示パネルにおいて、薄い層間分離膜の形成方法として特開２０００−１４７４７８号公報（文献２という）に開示例がある。この文献２では、層間分離膜は、剥離基板から転写された導電性膜という名称で記述されている。具体的には、ＩＴＯ（インジウムチンオキサイド）付きのＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）フィルム（厚さ５μｍ）が導電性膜であり、これをＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）からなる剥離基板に貼りつけ、ＩＴＯ付きの透明基板（ガラス基板等）と対向させて液晶層を挟み、この後に、剥離基板を取り除いて調光層を形成する。しかしながら、このような薄いＰＥＳフィルムに、無機物であるＩＴＯが形成されているような構成では、その成膜時の残留応力や、加工時の湿度温度に対する膨張係数の差によるカールにより、ＩＴＯの剥離や亀裂が発生したり著しく生産性が悪くなる。
【００１６】
本発明は上述のような課題に鑑みてなされ、その目的は、調光層間を分離する、製造時の剥離耐久性が高くかつ薄型の隔壁層を用いるとともに、コントラスト性能の優れた液晶表示パネルおよびその製造方法、それを用いた液晶表示装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明では、光散乱性の高分子分散液晶層が形成された第１の調光層と、低分子量ゲル化剤および液晶材料による物理ゲル状態の液晶ゲル層が形成された第２の調光層とを有する液晶表示パネルの製造方法において、前記第１，２の調光層は、剥離基板上に隔壁層を形成した後に、透明導電膜層を形成し、該透明導電膜層と、これと対向する透明電極を有する基板とに挟持された、前記高分子分散液晶層または前記液晶ゲル層からなる液晶層を形成し、この後に、前記剥離基板を剥離して生成することを特徴とする。
これにより、層間分離膜（隔壁層）を薄く、生産性が高く、かつ均質に形成する製造方法を提供することができる。
【００１８】
（２）また、上記（１）の液晶表示パネルの製造方法において、前記隔壁層は、アクリレートモノマー及びアクリレートオリゴマーを含むアクリレート化合物の紫外線硬化物より形成された樹脂からなり、かつ、その厚みが５〜３０μｍで形成されることを特徴とする。
これにより、生産性が高く、視差が生じない表示特性の優れた液晶表示パネルの製造方法を提供することができる。
【００１９】
（３）また、上記（１）または（２）の液晶表示パネルの製造方法により製造された液晶表示パネルにおいて、前記第１，２の調光層は、その各々の前記隔壁層を互いに対向させて積層され、前記第２の調光層の前記隔壁層とは反対側の面に、光反射層が設けられていることを特徴とする。
これにより、第１，２の調光層および光反射層を積層した構造の薄い液晶パネルを提供することができる。
【００２０】
（４）また、上記（３）の液晶表示パネルにおいて、前記第２の調光層の前記液晶ゲル層は、２色性色素が混合されたゲストホスト型の液晶ゲル層であることを特徴とする。
これにより、コントラストの高い、偏光板を用いることのない明るい反射型白黒表示液晶パネルを提供することができる。
【００２１】
（５）また、上記（４）の液晶表示パネルにおいて、前記第２の調光層の前記液晶材料は、負の誘電率異方性を有し、電界無印加時には垂直配向状態に保たれ、所定のしきい値電圧より高い電圧の印加によって、水平配向に対して４５°の光軸を導くλ／４波長板を、前記光反射層と前記第２の調光層との間にさらに設けたことを特徴とする。
これにより、さらにコントラストの高い、明るい反射型白黒表示液晶パネルを提供することができる。
【００２２】
（６）また、上記（３）乃至（５）のいずれかの液晶表示パネルにおいて、前記第１の調光層の前記高分子分散液晶層に対して前記隔壁層とは反対の面に設けられた、透明電極を有する第１の基板と、前記第２の調光層の前記液晶ゲル層に対して前記隔壁層とは反対の面に設けられた、透明電極を有する第２の基板とは、その少なくとも一方の厚みが８０〜２５０μｍのプラスチック基板であることを特徴とする。
これにより、さらに薄型、軽量で耐久性の高い積層構造の液晶表示パネルを提供することができる。
【００２３】
（７）また、上記（３）乃至（６）のいずれかの液晶表示パネルを液晶表示装置に搭載して用いてもよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、図１を用いて、本発明に係る積層型の液晶表示パネルの各調光層（第１，２の調光層という）の製造方法について説明する。
【００２５】
（第１の実施形態）
剥離基板として、寸法が３０ｍｍ×４０ｍｍのガラス基板１１に十条ケミカル（株）製のＵＶマスキングインキ（紫外線硬化型のアクリレートモノマー及びアクリレートオリゴマーを含むアクリレート化合物よりなる）をスクリーン印刷で塗布した後、高圧水銀ランプにより波長３６５ｎｍ中心の紫外線（強度４０ｍＷ／ｃｍ２）を３０ｓ照射することで、膜厚１８μｍの隔壁層１２を形成した。この隔壁層１２上に真空成膜スパッタリング法によりＩＴＯ電極層１３を形成し、通常のフォトリソグラフ法で所定のパターンを形成することで一方の基板１４を用意した。
【００２６】
もう一方の基板として、ＩＴＯ付きのポリエーテルサルフォンシート（ＰＥＳ：住友ベークライト製、厚み１５０μｍ）をパターニングした基板１５を準備した。
【００２７】
基板１４に、シール剤１７としてアミン硬化エポキシ樹脂中をディスペンサー塗布し、基板１５には１５μｍ粒径のシリカビーズをイソプロピルアルコールを溶媒として、約３００個／ｍｍ２の密度で散布し、互いに貼り合わせ加熱硬化させて空セルを作製した。この空セルに、大日本インキ化学工業（株）製のポリマーネットワーク型液晶素子用の液晶組成物、モノマー組成物、および重合開始剤の混合物（製品名：ＰＮＭ−１０１）を封入した後、紫外線（隔壁層形成と同様の照射装置で強度５０ｍＷ／ｃｍ２）を２分間照射し高分子分散液晶層を形成した。
【００２８】
かように形成した積層体からガラス基板１１を剥離することで、光散乱−光透過変化を起こす第１の調光層１８が得られた。
【００２９】
第２の調光層は以下のようにして作製した。なお、上記の図１の動作と多くは類似するため、図面は省略している。
【００３０】
剥離基板であるガラス基板上に上記と同様の隔壁層、電極層を形成した後、配向処理膜として水平配向用のポリイミド（ＪＳＲ製：ＡＬ３０４６）膜を積層し、その表面をラビング処理して第１の基板を用意した。
もう一方の第２の基板にも、電極パターン付きのＰＥＳシート上に同様の配向処理膜を形成した。第１の基板にシール剤としてアミン硬化エポキシ樹脂中をディスペンサー塗布し、第２の基板には８．７μｍ粒径のシリカビーズをイソプロピルアルコールを溶媒として、約３００個／ｍｍ２の密度で散布し、互いにそのラビング方向が反平行になるように貼り合わせ加熱硬化させて空セルを作製した。
【００３１】
そして、メルク・ジャパン製の誘電異方性が正のネマチック液晶と三菱化学製の２色性色素（４種類の色素を混合して黒色に調製した。）からなるゲスト・ホスト液晶（色素濃度５ｗｔ％）に、図９の化学構造をもつ低分子量ゲル化剤（ＺＩ１８）を０．４ｗｔ％混合して、１２０℃のオーブン中に３０分放置し、等方性液体状態で、液晶とゲル化剤を十分に混和させた。室温でこの組成物は液晶ゲル状態であることが確認され、そのゾル−ゲル転移温度は約６７℃であった。
この液晶ゲル組成物を約８０℃に加熱した状態で前記空セルに封入し、室温まで冷却して、ゲスト・ホスト型の液晶ゲル層を形成した。
【００３２】
かように形成した積層体からガラス基板を剥離することで、光吸収−光透過変化を起こす第２の調光層が得られた。
【００３３】
上述のように作製された第１，２の調光層をその隔壁層で重ね合わせ、さらに第２の調光層のその隔壁層がある面とは反対面側に、Ａｇタイプの反射板を貼り付けて、図３に示すような、積層構造の反射型白黒液晶表示パネル３０を製造した。
【００３４】
第１の調光層の単層反射型表示素子としての性能を評価するために、隔壁層側に光吸収のための黒色板を配置した素子の反射測定による、白表示の反射率（明るさ）および白黒表示のコントラストを測定した。測定系は図２に示す。反射率は１８％、コントラストは５．４であった。
【００３５】
第２の調光層も単層反射型表示素子としての性能を評価するために、隔壁層側に反射板を配置した素子で同様の評価を実施したところ、反射率１０％、コントラストは３．５であった。
【００３６】
また、積層構造の液晶表示パネル３０では、反射率２５％、コントラスト８．７を示し、本発明の積層構造の反射型白黒液晶表示パネルが優れた性能を有することが確認できた。また、隔壁層が薄いため黒表示状態で視差はほぼ全く感じられなかった。
【００３７】
なお、液晶表示パネルの全体厚みは、ＰＥＳフィルム基板のようなプラスチック基板（厚み８０〜２５０μｍ）を使用することで、０．５ｍｍ以下が可能となり、積層構造でありながら薄型にできる。プラスチック基板としてはＰＥＳ以外にＰＣやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のフィルム基板も使用可能である。
【００３８】
（第２の実施形態）
ここでは、他の液晶表示パネルの製造および構成について説明する。
【００３９】
第１調光層は上述の第１の実施形態と同様に作製した。
【００４０】
第２の調光層は以下のようにして作製した。
剥離基板であるガラス基板上に、第１の調光層での同様の隔壁層、電極層を形成した後、配向処理膜として垂直配向用のポリイミド（ＪＳＲ製：ＪＡＬＳ２０２１）膜を積層し、その表面をラビング処理して第１の基板を用意した。もう一方の第２の基板にも、電極パターン付きのＰＥＳシート上に同様の配向処理膜を形成した。垂直配向膜をラビング処理することで、しきい値電圧以上の電圧印加で液晶分子長軸の倒れる方向をラビング方向に規定できる。
第１の基板にシール剤としてアミン硬化エポキシ樹脂中をディスペンサー塗布し、第２の基板には８．７μｍ粒径のシリカビーズをイソプロピルアルコールを溶媒として、約３００個／ｍｍ２の密度で散布し、互いにそのラビング方向が反平行になるように貼り合わせ加熱硬化させて空セルを作製した。
【００４１】
メルク・ジャパン製の誘電異方性が負のネマチック液晶と三菱化学製の２色性色素（実施例１と同様に４類の色素を混合して黒色に調製した。）からなるゲスト・ホスト液晶（色素濃度３ｗｔ％）に、低分子量ゲル化剤（ＺＩ１８）を０．４ｗｔ％混合して、１２０℃のオーブン中に３０分放置し、等方性液体状態で、液晶とゲル化剤を十分に混和させた。室温でこの組成物は液晶ゲル状態であることが確認された。この液晶ゲル組成物を約８０℃に加熱した状態で前記空セルに封入し、室温まで冷却して、ゲスト・ホスト型の液晶ゲル層を形成した。
かように形成した積層体からガラス基板を剥離することで、光吸収−光透過変化を起こす第２の調光層が得られた。
【００４２】
この作製された第１，２の調光層をその隔壁層で重ね合わせ、さらに第２の調光層のその隔壁層側とは反対面側に、ラビング方向との光軸が４５°を導くポリカーボネート（ＰＣ）フィルムのλ／４波長板（厚み約６０μｍ）を貼り付け、さらにＡｇタイプの反射板を貼り付けて積層構造の反射型白黒液晶表示パネルを製造した。
【００４３】
第１調光層の単層反射型表示素子での白表示の反射率（明るさ）および白黒表示のコントラストは、上述の第１の実施形態と同じである。
第２の調光層も単層反射型表示素子としての性能を評価するために、隔壁層側にλ／４波長板、反射板（第１の実施形態で用いた反射板と同じ）を配置した素子で同様の評価を実施したところ、反射率１２％、コントラストは５．６であった。
【００４４】
そして、これら第１，２の調光層と、λ／４波長板と、光反射層とを、図４に示すように積層し、液晶表示パネル４０を製造した。
この積層構造の液晶表示パネル４０では、反射率２７％、コントラスト１３．３を示した。このように、第２の調光層としてλ／４波長板を用いたゲスト・ホスト型液晶ゲル層とすることで、よりコントラストの高い反射型白黒液晶表示パネルを得ることができた。
【００４５】
以上、上述の第１，２の実施形態で製造した積層構造の液晶表示パネルを、１１φの鉄球で押圧する試験を繰り返した。この試験で、第１の調光層の高分子分散液晶層では変化が見られなかったが、第２の調光層の液晶ゲル層では、液晶の配向が乱れたことによる欠陥が発生する場合があったが、欠陥発生時点で、この素子を８５℃の液晶ゾル状態まで加熱し５分保持後、室温まで冷却すると、試験前の無欠陥な状態に復帰した。この欠陥修復の操作を３００回繰り返したが、液晶表示パネルの外観、電界応答特性に変化は見られなかった。
【００４６】
（第３の実施形態）
上述の第１，２の実施形態においては、隔壁層として十条ケミカル（株）製のＵＶマスキングインキ（紫外線硬化型のアクリレートモノマー及びアクリレートオリゴマーを含むアクリレート化合物よりなる）をスクリーン印刷で塗布した後、高圧水銀ランプにより波長３６５ｎｍ中心の紫外線（強度４０ｍＷ／ｃｍ２）を３０ｓ照射することで、膜厚１８μｍの隔壁層を形成した。
【００４７】
隔壁層が薄いほど視差が少なくなるが、剥離基板の剥離時のストレスへの耐久性を検討するために、第１の調光層の構造で、隔壁層の厚みに対する剥離耐久性を検討した。上記アクリレート化合物をアルコール系溶剤で希釈し、スピンコート法により２〜５μｍ未満の厚みの隔壁層を形成し、第１調光層を剥離した。隔壁層２〜３μｍでは剥離時に隔壁層が破壊されるが、５μｍ以上の厚みではこのような不具合が発生しなかった。特に、この厚みとしては５〜３０μｍが好ましい。
【００４８】
上述のように製造された、本発明の積層構造を持つ反射型の液晶表示パネルでは、第１の調光層の後方散乱成分と、前方散乱成分の反射層からの戻り分の光の和で白表示の明るさが得られる。さらに、第２の調光層を、低分子量ゲル化剤と液晶材料による物理ゲル状態の液晶ゲル層を利用することにより、自己保持性でありながらコントラストの高い黒表示が可能となる。また、その製造方法においては、視差が生じない薄い隔壁層を剥離基板からの転写により形成するため、調光層材料（液晶、２色性色素等）を汚染することない生産性の高さを実現することができる。
【００４９】
さて、ゲスト・ホスト型の第２の調光層の電気光学特性は、図５に示すように、初期状態の配向処理方法により２種類の状態変化を取ることができる。初期配向として基板間で水平配向（ホモジニアス配向、あるいはツイスト配向）である場合の透過特性はその曲線５１のように、あるしきい値電圧以下では光吸収による黒表示であり、しきい値電圧以上で光透過状態となる。この場合の液晶材料の誘電率異方性は正である。他方、初期配向が垂直配向に処理された場合には電圧に対して逆の透過特性曲線５２を示す。この場合の液晶材料の誘電率異方性は負である。
【００５０】
第１の調光層は高分子分散型液晶であり、その光透過特性は図５の透過特性曲線５２と同様になるが、表示状態としては、しきい値電圧以下では光散乱状態であり白表示であり、しきい値電圧以上の電圧印加では光透過状態となる。
【００５１】
本発明のように積層型の液晶表示パネルとした場合、第２の調光層のゲスト・ホスト液晶の２つの状態に対応して、以下の２タイプの組み合わせが実現できた。
【００５２】
▲１▼第１の調光層が電圧印加に対して光散乱状態から光透過状態に転移するのにあわせて、第２の調光層が（透過特性曲線５１の水平配向ゲスト・ホスト液晶の場合）しきい値電圧以上の印加による光透過状態から、しきい値電圧以下の光散乱状態とすることで白黒表示をする。
▲２▼第１の調光層が電圧印加に対して光散乱状態から光透過状態に転移するのにあわせて、第２の調光層が（透過特性曲線５２の垂直配向ゲスト・ホスト液晶の場合）しきい値電圧以下の光散乱状態から、しきい値電圧以上の光吸収状態とすることで白黒表示をする。
【００５３】
このいずれのタイプにおいても、白表示の場合には、第１の調光層は散乱状態、第２の調光層は光透過状態にあるため、第１の調光層への入射光の前方散乱成分は第２の調光層を通過し、光反射層で反射されて、再び第１の調光層からの前方散乱成分として、入射光の後方散乱成分の光と足し合わされるので、非常に明るい白表示が得ることができた。
【００５４】
第２の調光層を、液晶材料が負の誘電率異方性を有する液晶材料に、２色性色素と低分子量ゲル化剤が混合されたゲスト・ホスト型の液晶ゲル層として、初期状態で垂直配向に保たれ、かつ所定のしきい値電圧より高い電圧の印加で層面の一方向に水平配向するように処理し、この水平配向の方向と４５°に光軸を有するλ／４波長板を反射層側に配置した構造（図４）にすることで、より黒表示のコントラストが高く、かつ明るい表示が実現できた。このλ／４波長板を用いたゲスト・ホスト液晶は、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．３０，ｐ．６１９（１９７７）等の文献に記載され良く知られているが、積層構造における第２の調光層に、ゲスト・ホスト液晶とゲル層とを組み合わせて応用できることは従来知られていなかった。
【００５５】
なお、本発明で用いられるゲル化剤は、分子間水素結合によって物質をゲル化する性質を持ち、かつ、使用する液晶に溶解する低分子化合物である。
この低分子化合物とは、分子量分布を持たない化合物をさし、分子量としては２０００以下、特に１０００〜２０００のものが好ましい。
【００５６】
分子間水素結合が可能な分子構造上の条件は、一般的にはアミド基（−ＮＨＣＯ−）、アミノ基（−ＮＨ−）またはカルボニル基（−ＣＯ−）の組み合わせを有するものが望ましい。これ以外に、カルバメート基、ウレア基、カルボキシル基、アルコキシ基、リン酸基または水酸基などがあっても良く、これらの数、位置については限定しない。そのようなゲル化剤の中でも特に、分子間水素結合が可能な基およびアルキレン基を１分子中にそれぞれ２個以上有する化合物が望ましい。アルキレン基としては、炭素数４以上、好ましくは６〜２０の長鎖構造（分岐があっても良い）を持つ方が、液晶への溶解性が高い。
【００５７】
また、ゲル化剤はキラル構造を有することが好ましい。このゲル化剤は、例えば、特開平５−２１６０１５号公報（文献３という）、特開平１１−２１５５６号公報（文献４という）、特開平１１−５２３４１号公報（文献５という）、特開平１１−２５６１６４号公報（文献６という）または特開２０００−２３９６６３号公報（文献７という）に記載のものを利用することができ、さらに、具体的には文献４〜７に記載されているアミノ酸系ゲル化剤としての、１，２ビス−（１１−（４−シアノビフェニル４’−オキソ）ウンデシルカルボニルアミノ）シクロヘキサン、１，２ビス−（ウンデシルカルボニルアミノ）シクロヘキサン、Ｚ−Ｌ−イソロイシンオクタデシルアミド、Ｚ−Ｌ−バリンのドデカメチレンジアミド等を使用することができる。
【００５８】
なお、上述の実施形態における液晶表示パネルと、その駆動回路、電源回路などとを搭載した液晶表示装置（携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ、ナビゲーション装置など）として用いてもよい。
【００５９】
【発明の効果】
本発明による、液晶表示パネルおよびその製造方法では、調光層間を分離する、製造時の剥離耐久性が高くかつ薄型の隔壁層を構成することができるとともに、コントラスト性能の優れた液晶表示パネルを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る、液晶表示パネルの製造方法を説明するための図である。
【図２】本発明に係る液晶表示パネルに設けるλ／４波長板を説明するための図である。
【図３】本発明に係る液晶表示パネルを説明するための図である。
【図４】本発明に係る別の液晶表示パネルを説明するための図である。
【図５】光透過特性を説明するための図である。
【図６】従来の、ゲスト・ホスト型の液晶表示パネルを説明するための図である。
【図７】従来の、散乱型の液晶表示パネルを説明するための図である。
【図８】従来の、積層型の液晶表示パネルを説明するための図である。
【図９】ＺＩ１８の低分子ゲル化剤の化学構造式である。
【符号の説明】
１１：ガラス基板
１２：隔壁層
１３：透明電極層
１４，１５：基板
１６：スペーサ
１７：シール剤
１８：第１の調光層
３０，４０，６０，７０，８０：液晶表示パネル
３１：第１の調光層
３２，３８：電極基板
３３，３７：液晶層
３４，３６：隔壁層
３５：第２の調光層
３９：光反射層
４１：第１の調光層
４２，４８：電極基板
４３，４７：液晶層
４４，４６：隔壁層
４５：第２の調光層
４９：光反射層
５０：λ／４波長板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a reflection type liquid crystal display panel having a laminated structure, and in particular, a liquid crystal display panel having a high separation durability and a thin partition layer at the time of manufacturing, separating a light control layer and having excellent contrast performance, and The present invention relates to a manufacturing method and a liquid crystal display device using the manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
A reflective liquid crystal display panel, which is a display mode that can operate for a long time and save power, is used for a display of a portable terminal. In this reflective liquid crystal display panel, the brightness of the screen is important, and several systems that do not use a polarizing plate have been developed so far. Today, it is known that the guest-host type or the scattering type is particularly effective.
[0003]
FIG. 6 shows a structural example of a guest-host type liquid crystal display panel.
A transparent electrode 62 is formed on one surface of the transparent substrate 61, and a transparent electrode 64 is formed on one surface of the transparent substrate 65. In the liquid
[0004]
The light reflecting layer 66 is formed on the opposite surface of the transparent substrate 65 on the transparent electrode 64 side. In addition, there is a disclosed example in which the light reflecting layer 66 is formed between the transparent substrate 65 and the transparent electrode 64.
Examples of the light control layer 63 include a type in which a nematic liquid crystal and a dichroic dye are mixed, and a type in which this mixture is dispersed in a polymer matrix. In particular, when several types of dichroic dyes are mixed and adjusted to black, black and white display can be performed by controlling the light transmission / light absorption state of the light control layer 63.
[0005]
FIG. 7 shows a configuration example of a scattering type liquid crystal display panel.
A transparent electrode 77 is formed on one surface of the transparent substrate 71, and a transparent electrode 74 is formed on one surface of the transparent substrate 75. The liquid
[0006]
Examples of the light control layer 73 include a polymer dispersion type liquid crystal and a DSM method of nematic liquid crystal. If the light control layer 73 is in a scattering state, the incident light to the light control layer is divided into a back scattering component and a forward scattering component, and the back scattering component is transmitted through the transparent substrate 71 and emitted to the outside. Is absorbed by the light absorption layer 76 and recognized as white display from the outside. If the light control layer 73 is in a transparent state, incident light is absorbed by the light absorption layer 76, and as a result, black display is obtained. As described above, monochrome display is realized by controlling the light scattering-light transmission state of the light control layer 73.
[0007]
As described above, the liquid crystal display panel for performing the reflective monochrome display can be roughly divided into two types: a light transmission-light absorption type (FIG. 6) and a light scattering-light transmission type (FIG. 7).
However, in the guest-host type that is a light transmission-light absorption type (FIG. 6), the dichroic dye dichroic ratio affects its brightness and contrast. In fact, since there is no dye having a sufficiently large dichroic ratio, the light control layer adjusted so that sufficient black can be obtained in black display, light absorption occurs even in the light transmission state, and dark white display (Displayed in gray).
[0008]
In the light scattering-light absorption type (FIG. 7), white display is obtained by the scattered light (backscattering) of the incident light on the light-scattering light control layer, but the light scattering-light formed by the liquid crystal. The backscattering intensity of the absorption type light control layer is weak, and a sufficiently bright white display cannot be obtained.
[0009]
As a method for overcoming the problem of the reflective black-and-white display liquid crystal element in which sufficient white display (or contrast) cannot be obtained, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-45672 (referred to as Reference 1) discloses light transmission-light. A liquid crystal display element is disclosed that includes a combination of an absorption change layer and a light scattering-light transmission change layer.
As shown in FIG. 8, the basic configuration is such that the first light control layer 81 in which light scattering-light transmission is controlled and the second light control layer 83 in which light transmission-light absorption is controlled are transparent interlayer separation. The light reflecting layer 84 is provided on the surface opposite to the incident side of the second dimming layer 83 which is laminated via the film 82.
[0010]
In order to perform black and white display, the states of the first and second light control layers are realized by controlling as follows.
(1) The first light control layer 81 is in a scattering state, and the second light control layer 83 is in a transmission state.
(2) The first dimming layer 81 is in the transmissive state, and the second dimming layer 83 is in the absorbing state.
[0011]
In the state {circle around (1)}, incident light is scattered as a backscattering component by the first light control layer 81, and a forward scattering component is transmitted by the second light control layer 83 and reflected by the light reflection layer 84, and again. The white display is obtained by the sum of the light incident on the first light control layer 81 and the light of the forward scattering component. Therefore, a brighter white display can be obtained than the liquid crystal display panel that performs the reflective monochrome display shown in FIGS.
In the state (2), the light transmitted through the first light control layer 81 is absorbed by the second light control layer 83 and a black display is obtained. This display black depends on the display mode of the second light control layer 83.
[0012]
In this document 1, a polymer dispersed liquid crystal is used as the first dimming layer 81, and a guest / host type liquid crystal of a nematic liquid crystal and a dichroic dye is used as the second dimming layer 83. -Host type liquid crystal with a polymer-dispersed liquid crystal layer of a dichroic liquid crystal and a dichroic dye, or a polymer dispersed type of a nematic liquid crystal and a dichroic dye having a negative dielectric anisotropy (the initial orientation is an electric or magnetic field) Applied vertically in the layer by application).
[0013]
Here, as a method for producing an interlayer separation film, when both the first and second light control layers 81 and 83 are self-holding (or self-supporting film) polymer dispersion type, a transparent substrate on which a transparent electrode is formed One of the light control layers is formed thereon, and a polyimide film is formed thereon by spin coating or printing and dried to form an interlayer separation film (film thickness 150 nm). Further, when the second light control layer 83 is a layer having fluidity such as a guest-host type liquid crystal composed of a nematic liquid crystal and a dichroic dye and having no self-holding property, it has a certain layer thickness. In order to hold the glass substrate, a glass substrate is used as the transparent substrate.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a multilayer liquid crystal display panel, there is a problem that parallax occurs when the interlayer separation film is thick, and it is generally preferable to use a glass substrate having a thickness of 0.5 to 1.1 mm. Absent.
In addition, in the case where the second light control layer, which can be made thin in the interlayer separation film, is a polymer dispersed guest / host liquid crystal, the liquid crystal molecules near the surface of the polymer matrix of the light control layer are subjected to a strong binding force, Since it does not respond to an electric field, there is a drawback that it is difficult to obtain sufficient contrast.
Furthermore, in order to form an interlayer separation film on a previously formed light control layer, a method in which a solution in which a polyimide resin is dispersed in an organic solvent is applied, the light control layer is swollen or liquid crystal or dichroic dye is eluted. Etc., and the electro-optical characteristics of the light control layer are deteriorated.
[0015]
On the other hand, in a multilayer liquid crystal display panel, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-147478 (referred to as Document 2) discloses a method for forming a thin interlayer separation film. In this document 2, the interlayer separation film is described as a conductive film transferred from a release substrate. Specifically, a PES (polyethersulfone) film (thickness 5 μm) with ITO (indium tin oxide) is a conductive film, which is attached to a release substrate made of PMMA (polymethyl methacrylate). A liquid crystal layer is sandwiched between a transparent substrate (such as a glass substrate) attached thereto, and then the release substrate is removed to form a light control layer. However, in such a configuration in which ITO, which is an inorganic substance, is formed on such a thin PES film, the ITO is peeled off due to residual stress during the film formation and curling due to a difference in expansion coefficient with respect to the humidity temperature during processing. And cracks occur, and productivity is remarkably deteriorated.
[0016]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to use a liquid crystal display panel having a high separation durability and a thin partition layer at the time of manufacturing, separating the light control layers, and having excellent contrast performance. An object of the present invention is to provide a manufacturing method thereof and a liquid crystal display device using the same.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to achieve the above object, in the present invention, a liquid crystal in a physical gel state by a first light control layer in which a light-scattering polymer-dispersed liquid crystal layer is formed, a low molecular weight gelling agent and a liquid crystal material. In the method of manufacturing a liquid crystal display panel having a second light control layer having a gel layer formed thereon, the first and second light control layers are formed by forming a partition layer on a release substrate, and then forming a transparent conductive film layer. Forming a liquid crystal layer composed of the polymer dispersed liquid crystal layer or the liquid crystal gel layer sandwiched between the transparent conductive film layer and a substrate having a transparent electrode facing the transparent conductive layer; It is characterized in that it is formed by peeling.
Accordingly, it is possible to provide a manufacturing method in which the interlayer separation film (partition layer) is thin, has high productivity, and is formed uniformly.
[0018]
(2) In the method for producing a liquid crystal display panel according to (1), the partition wall layer is made of a resin formed from an ultraviolet cured product of an acrylate compound containing an acrylate monomer and an acrylate oligomer, and has a thickness of 5 It is characterized by being formed with ˜30 μm.
Thereby, it is possible to provide a method for manufacturing a liquid crystal display panel with high productivity and excellent display characteristics that does not generate parallax.
[0019]
(3) Further, in the liquid crystal display panel manufactured by the method for manufacturing a liquid crystal display panel according to the above (1) or (2), the first and second light control layers have the partition walls facing each other. And a light reflection layer is provided on a surface of the second light control layer opposite to the partition wall layer.
Thereby, a thin liquid crystal panel having a structure in which the first and second light control layers and the light reflection layer are laminated can be provided.
[0020]
(4) In the liquid crystal display panel of (3), the liquid crystal gel layer of the second light control layer is a guest-host type liquid crystal gel layer mixed with a dichroic dye. To do.
Thereby, it is possible to provide a bright reflection type monochrome display liquid crystal panel having a high contrast and using no polarizing plate.
[0021]
(5) In the liquid crystal display panel of (4), the liquid crystal material of the second light control layer has a negative dielectric anisotropy, and is maintained in a vertical alignment state when no electric field is applied, A λ / 4 wavelength plate that guides the optical axis of 45 ° with respect to horizontal alignment by applying a voltage higher than a predetermined threshold voltage is further provided between the light reflecting layer and the second light control layer. It is characterized by that.
Thereby, it is possible to provide a bright reflective monochrome display liquid crystal panel with higher contrast.
[0022]
(6) In the liquid crystal display panel according to any one of the above (3) to (5), the first light control layer is provided on a surface opposite to the partition layer with respect to the polymer dispersed liquid crystal layer. Further, a first substrate having a transparent electrode and a second substrate having a transparent electrode provided on a surface opposite to the partition layer with respect to the liquid crystal gel layer of the second light control layer A plastic substrate having a thickness of at least one of 80 to 250 μm.
Thereby, it is possible to provide a liquid crystal display panel having a laminated structure that is thinner, lighter and more durable.
[0023]
(7) The liquid crystal display panel of any one of (3) to (6) may be mounted on a liquid crystal display device.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Below, the manufacturing method of each light control layer (it is called the 1st, 2nd light control layer) of the multilayer type liquid crystal display panel based on this invention is demonstrated using FIG.
[0025]
(First embodiment)
As a release substrate, a UV masking ink (made of an acrylate compound containing an ultraviolet curable acrylate monomer and an acrylate oligomer) made by Jujo Chemical Co., Ltd. was applied to a glass substrate 11 having a size of 30 mm × 40 mm by screen printing, followed by high pressure. Ultraviolet light with a wavelength of 365 nm centered by a mercury lamp (
[0026]
As another substrate, a substrate 15 was prepared by patterning a polyethersulfone sheet with ITO (PES: manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., thickness: 150 μm).
[0027]
A substrate is coated with a dispenser of amine-cured epoxy resin as a sealant 17, and the substrate 15 is about 300 pcs / mm of silica beads having a particle diameter of 15 μm with isopropyl alcohol as a solvent. 2 A blank cell was produced by spraying at a density of 2 and pasting together and curing by heating. In this empty cell, a mixture (product name: PNM-101) of a liquid crystal composition, a monomer composition, and a polymerization initiator for a polymer network type liquid crystal element manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. was encapsulated, followed by ultraviolet rays. (Intensity of 50 mW / cm with an irradiation device similar to that for forming the partition layer) 2 ) For 2 minutes to form a polymer-dispersed liquid crystal layer.
[0028]
By peeling the glass substrate 11 from the laminate thus formed, a first
[0029]
The second light control layer was produced as follows. Since many of the operations in FIG. 1 are similar, the drawings are omitted.
[0030]
After a partition layer and an electrode layer similar to the above are formed on a glass substrate which is a release substrate, a horizontal alignment polyimide film (manufactured by JSR: AL3046) is laminated as an alignment treatment film, and the surface is rubbed. 1 substrate was prepared.
On the other second substrate, a similar alignment treatment film was formed on a PES sheet with an electrode pattern. The first substrate was dispensed with amine-cured epoxy resin as a sealant, and the second substrate was about 300 pcs / mm of silica beads having a particle size of 8.7 μm with isopropyl alcohol as a solvent. 2 A blank cell was produced by spraying at a density of and bonded and heat-cured so that the rubbing directions were antiparallel to each other.
[0031]
A guest-host liquid crystal (dye concentration of 5 wt.) Comprising a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy made by Merck Japan and a dichroic dye made by Mitsubishi Chemical (mixed with four kinds of dyes to prepare black). %) Is mixed with 0.4 wt% of a low molecular weight gelling agent (ZI18) having the chemical structure of FIG. 9 and left in an oven at 120 ° C. for 30 minutes to gel with liquid crystal in an isotropic liquid state. The agent was mixed thoroughly. The composition was confirmed to be in a liquid crystal gel state at room temperature, and its sol-gel transition temperature was about 67 ° C.
The liquid crystal gel composition was sealed in the empty cell while being heated to about 80 ° C. and cooled to room temperature to form a guest / host type liquid crystal gel layer.
[0032]
By peeling the glass substrate from the laminate thus formed, a second light control layer causing a light absorption-light transmission change was obtained.
[0033]
The first and second light control layers prepared as described above are overlapped with the partition layer, and an Ag-type reflector is provided on the surface of the second light control layer opposite to the surface on which the partition layer is provided. A reflection type monochrome liquid
[0034]
In order to evaluate the performance of the first light control layer as a single-layer reflective display element, the reflectance (brightness) of white display by reflection measurement of an element in which a black plate for light absorption is arranged on the partition wall side is used. ) And black and white display contrast. The measurement system is shown in FIG. The reflectance was 18% and the contrast was 5.4.
[0035]
In order to evaluate the performance of the second dimming layer as a single-layer reflective display element, the same evaluation was performed on an element in which a reflecting plate was arranged on the partition wall side. As a result, the reflectance was 10% and the contrast was 3. It was 5.
[0036]
In addition, the liquid
[0037]
The total thickness of the liquid crystal display panel can be reduced to 0.5 mm or less by using a plastic substrate (
[0038]
(Second Embodiment)
Here, the manufacture and configuration of another liquid crystal display panel will be described.
[0039]
The 1st light control layer was produced similarly to the above-mentioned 1st Embodiment.
[0040]
The second light control layer was produced as follows.
After forming the same partition layer and electrode layer in the first light control layer on the glass substrate which is a peeling substrate, a polyimide film for vertical alignment (manufactured by JSR: JALS2021) is laminated as an alignment treatment film. The surface was rubbed to prepare a first substrate. On the other second substrate, a similar alignment treatment film was formed on a PES sheet with an electrode pattern. By rubbing the vertical alignment film, the direction in which the major axis of the liquid crystal molecules falls can be defined as the rubbing direction by applying a voltage higher than the threshold voltage.
The first substrate was dispensed with amine-cured epoxy resin as a sealant, and the second substrate was about 300 pcs / mm of silica beads having a particle size of 8.7 μm with isopropyl alcohol as a solvent. 2 A blank cell was produced by spraying at a density of and bonded and heat-cured so that the rubbing directions were antiparallel to each other.
[0041]
A guest-host liquid crystal comprising a nematic liquid crystal with negative dielectric anisotropy made by Merck Japan and a dichroic dye made by Mitsubishi Chemical (prepared in the same manner as in Example 1 by mixing four kinds of dyes into black). (Dye concentration 3wt%) is mixed with 0.4wt% of low molecular weight gelling agent (ZI18) and left in an oven at 120 ° C for 30 minutes. To be mixed. It was confirmed that this composition was in a liquid crystal gel state at room temperature. The liquid crystal gel composition was sealed in the empty cell while being heated to about 80 ° C. and cooled to room temperature to form a guest / host type liquid crystal gel layer.
By peeling the glass substrate from the laminate thus formed, a second light control layer causing a light absorption-light transmission change was obtained.
[0042]
The manufactured first and second light control layers are overlapped with the partition layer, and the optical axis with respect to the rubbing direction is led to 45 ° on the side opposite to the partition layer side of the second light control layer. A polycarbonate (PC) film λ / 4 wavelength plate (thickness: about 60 μm) was attached, and an Ag type reflection plate was further attached to produce a reflection type monochrome liquid crystal display panel having a laminated structure.
[0043]
The white display reflectance (brightness) and the monochrome display contrast in the single-layer reflective display element of the first light control layer are the same as those in the first embodiment.
In order to evaluate the performance of the second light control layer as a single-layer reflective display element, a λ / 4 wavelength plate and a reflector (same as the reflector used in the first embodiment) are arranged on the partition wall side. When the same evaluation was performed on the obtained element, the reflectance was 12% and the contrast was 5.6.
[0044]
Then, the first and second light control layers, the λ / 4 wavelength plate, and the light reflection layer were laminated as shown in FIG. 4 to manufacture the liquid
This laminated liquid
[0045]
As mentioned above, the test which presses the liquid crystal display panel of the laminated structure manufactured by the above-mentioned 1st, 2nd embodiment with an 11-φ iron ball was repeated. In this test, no change was observed in the polymer dispersed liquid crystal layer of the first light control layer, but in the liquid crystal gel layer of the second light control layer, defects due to disordered liquid crystal alignment occurred. However, when the defect was generated, the device was heated to a liquid crystal sol state of 85 ° C., held for 5 minutes, and then cooled to room temperature, and returned to a defect-free state before the test. This defect repair operation was repeated 300 times, but no change was observed in the appearance and electric field response characteristics of the liquid crystal display panel.
[0046]
(Third embodiment)
In the first and second embodiments described above, after applying a UV masking ink (made of an acrylate compound containing an ultraviolet curable acrylate monomer and an acrylate oligomer) by Jujo Chemical Co., Ltd. as a partition layer by screen printing, A partition layer having a film thickness of 18 μm was formed by irradiating ultraviolet rays (
[0047]
Although the parallax is reduced as the partition wall layer is thinner, in order to examine the durability against stress at the time of peeling of the release substrate, the peel durability with respect to the thickness of the partition layer was examined with the structure of the first light control layer. The acrylate compound was diluted with an alcohol solvent, a partition layer having a thickness of less than 2 to 5 μm was formed by spin coating, and the first light control layer was peeled off. In the partition layer of 2 to 3 μm, the partition layer was destroyed at the time of peeling, but such a problem did not occur at a thickness of 5 μm or more. In particular, the thickness is preferably 5 to 30 μm.
[0048]
In the reflection type liquid crystal display panel having the laminated structure of the present invention manufactured as described above, the sum of the backscattering component of the first light control layer and the light returned from the reflection layer of the forward scattering component. Brightness of white display can be obtained. Further, by using a liquid crystal gel layer in a physical gel state with a low molecular weight gelling agent and a liquid crystal material as the second light control layer, it is possible to display black with high contrast while being self-holding. Further, in the manufacturing method, since a thin partition layer that does not generate parallax is formed by transfer from a release substrate, the productivity is high without contaminating the light control layer material (liquid crystal, dichroic dye, etc.). Can be realized.
[0049]
As shown in FIG. 5, the electro-optical characteristics of the guest / host type second light control layer can be changed in two states by the initial alignment method. When the initial alignment is horizontal alignment between the substrates (homogeneous alignment or twist alignment), the transmission characteristic is black display by light absorption below a certain threshold voltage, as shown by curve 51, and above the threshold voltage. Becomes a light transmission state. In this case, the dielectric anisotropy of the liquid crystal material is positive. On the other hand, when the initial alignment is processed into a vertical alignment, a transmission characteristic curve 52 opposite to the voltage is shown. In this case, the dielectric anisotropy of the liquid crystal material is negative.
[0050]
The first light control layer is a polymer-dispersed liquid crystal, and its light transmission characteristic is the same as the transmission characteristic curve 52 in FIG. 5, but the display state is a light scattering state below the threshold voltage and white. This is a display, and when a voltage higher than the threshold voltage is applied, a light transmission state is obtained.
[0051]
In the case of a multilayer liquid crystal display panel as in the present invention, the following two types of combinations can be realized corresponding to the two states of the guest / host liquid crystal of the second light control layer.
[0052]
(1) As the first light control layer transitions from the light scattering state to the light transmission state with respect to voltage application, the second light control layer (of the horizontally aligned guest-host liquid crystal of the transmission characteristic curve 51) Case) Black-and-white display is performed by changing the light transmission state by applying a voltage not lower than the threshold voltage to the light scattering state not higher than the threshold voltage.
(2) As the first light control layer shifts from the light scattering state to the light transmission state with respect to the applied voltage, the second light control layer (of the vertically aligned guest-host liquid crystal of the transmission characteristic curve 52) Case) Black-and-white display is performed by changing the light scattering state below the threshold voltage to the light absorption state above the threshold voltage.
[0053]
In any of these types, in the case of white display, the first dimming layer is in the scattering state and the second dimming layer is in the light transmission state, so that the front of the incident light to the first dimming layer The scattering component passes through the second light control layer, is reflected by the light reflection layer, and is added again as the forward scattering component from the first light control layer with the light of the back scattering component of the incident light. A bright white display could be obtained.
[0054]
The second light control layer is used as a guest / host type liquid crystal gel layer in which a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy is mixed with a dichroic dye and a low molecular weight gelling agent. Λ / 4 wavelength that is maintained in the vertical orientation and is horizontally oriented in one direction of the layer surface by applying a voltage higher than a predetermined threshold voltage, and having an optical axis at 45 ° with the horizontal orientation direction. By adopting a structure in which the plate is arranged on the reflective layer side (FIG. 4), a brighter display with higher black display contrast can be realized. A guest-host liquid crystal using this λ / 4 wavelength plate is disclosed in Appl. Phys. Lett. 30, p. 619 (1977) and the like, which has been well known, it has not been known that a guest / host liquid crystal and a gel layer can be applied in combination to the second light control layer in the laminated structure.
[0055]
The gelling agent used in the present invention is a low molecular compound that has a property of gelling a substance by intermolecular hydrogen bonding and is dissolved in the liquid crystal to be used.
This low molecular weight compound means a compound having no molecular weight distribution, and the molecular weight is preferably 2000 or less, particularly 1000 to 2000.
[0056]
In general, the molecular structural conditions capable of intermolecular hydrogen bonding are preferably those having a combination of an amide group (—NHCO—), an amino group (—NH—), or a carbonyl group (—CO—). In addition to this, there may be a carbamate group, a urea group, a carboxyl group, an alkoxy group, a phosphoric acid group or a hydroxyl group, and the number and position thereof are not limited. Among such gelling agents, a compound having at least two groups capable of intermolecular hydrogen bonding and two or more alkylene groups in each molecule is desirable. As an alkylene group, the one having a long chain structure having 4 or more carbon atoms, preferably 6 to 20 carbon atoms (which may be branched) has higher solubility in liquid crystals.
[0057]
The gelling agent preferably has a chiral structure. This gelling agent is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-216015 (referred to as Reference 3), Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-21556 (referred to as Reference 4), Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-52341 (referred to as Reference 5), -256164 (referred to as Reference 6) or JP 2000-239663 (referred to as Reference 7) can be used, and more specifically, amino acid systems described in References 4 to 7 1,2 bis- (11- (4-cyanobiphenyl 4′-oxo) undecylcarbonylamino) cyclohexane, 1,2 bis- (undecylcarbonylamino) cyclohexane, ZL-isoleucine octadecyl as gelling agents Amide, ZL-valine dodecamethylene diamide, and the like can be used.
[0058]
In addition, you may use as a liquid crystal display device (A mobile phone, a notebook personal computer, a navigation apparatus etc.) which mounts the liquid crystal display panel in the above-mentioned embodiment, its drive circuit, a power supply circuit, etc.
[0059]
【The invention's effect】
According to the liquid crystal display panel and the manufacturing method thereof according to the present invention, a liquid crystal display panel that separates the light control layers, can form a thin partition wall layer with high peeling durability at the time of manufacture, and has excellent contrast performance. Could be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining a method of manufacturing a liquid crystal display panel according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining a λ / 4 wavelength plate provided in a liquid crystal display panel according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining a liquid crystal display panel according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining another liquid crystal display panel according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining light transmission characteristics;
FIG. 6 is a diagram for explaining a conventional guest-host type liquid crystal display panel.
FIG. 7 is a diagram for explaining a conventional scattering-type liquid crystal display panel.
FIG. 8 is a diagram for explaining a conventional multilayer liquid crystal display panel.
FIG. 9 is a chemical structural formula of a low molecular gelling agent of ZI18.
[Explanation of symbols]
11: Glass substrate
12: Partition layer
13: Transparent electrode layer
14, 15: Substrate
16: Spacer
17: Sealing agent
18: First light control layer
30, 40, 60, 70, 80: Liquid crystal display panel
31: First light control layer
32, 38: Electrode substrate
33, 37: Liquid crystal layer
34, 36: partition wall layer
35: Second light control layer
39: Light reflecting layer
41: 1st light control layer
42, 48: Electrode substrate
43, 47: Liquid crystal layer
44, 46: partition wall layer
45: Second light control layer
49: Light reflecting layer
50: λ / 4 wave plate
Claims (7)
前記第１，２の調光層は、
剥離基板上に、紫外線硬化型の樹脂を塗布した後、紫外線を照射することで隔壁層を形成し、
該隔壁層上に透明導電膜層を形成し、
該透明導電膜層と、これと対向する透明電極を有する基板とに挟持された、前記高分子分散液晶層または前記液晶ゲル層からなる液晶層を形成し、
前記剥離基板を剥離して生成する
ことを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。A first light control layer on which a light-scattering polymer-dispersed liquid crystal layer is formed; and a second light control layer on which a liquid crystal gel layer in a physical gel state is formed using a low molecular weight gelling agent and a liquid crystal material. In the manufacturing method of the liquid crystal display panel,
The first and second light control layers are
After applying an ultraviolet curable resin on the release substrate , a partition layer is formed by irradiating with ultraviolet rays .
Forming a transparent conductive film layer on the partition layer;
Forming a liquid crystal layer composed of the polymer-dispersed liquid crystal layer or the liquid crystal gel layer sandwiched between the transparent conductive film layer and a substrate having a transparent electrode facing the transparent conductive layer ;
Method of manufacturing a liquid crystal display panel and generates by peeling the previous SL separation substrate.
前記隔壁層は、アクリレートモノマー及びアクリレートオリゴマーを含むアクリレート化合物よりなり、その厚みが５〜３０μｍで形成され、
前記透明導電膜層は、前記隔壁層上に真空成膜スパッタリング法により形成されることを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。In the manufacturing method of the liquid crystal display panel of Claim 1,
The partition layer is made of an acrylate compound including an acrylate monomer and an acrylate oligomer, and has a thickness of 5 to 30 μm .
The method for manufacturing a liquid crystal display panel, wherein the transparent conductive film layer is formed on the partition layer by a vacuum film forming sputtering method.
前記第１，２の調光層は、その各々の前記隔壁層を互いに対向させて積層され、
前記第２の調光層の前記隔壁層とは反対側の面に、光反射層が設けられていることを特徴とする液晶表示パネル。In the liquid crystal display panel manufactured by the manufacturing method of the liquid crystal display panel of Claim 1 or 2,
The first and second light control layers are laminated with the partition layers facing each other,
A liquid crystal display panel, wherein a light reflecting layer is provided on a surface of the second light control layer opposite to the partition layer.
前記第２の調光層の前記液晶ゲル層は、２色性色素が混合されたゲストホスト型の液晶ゲル層であることを特徴とする液晶表示パネル。The liquid crystal display panel according to claim 3.
The liquid crystal gel layer of the second light control layer is a guest-host type liquid crystal gel layer mixed with a dichroic dye.
前記第２の調光層の前記液晶材料は、負の誘電率異方性を有し、
電界無印加時には垂直配向状態に保たれ、所定のしきい値電圧より高い電圧の印加によって、水平配向に対して４５°の光軸を導くλ／４波長板を、前記光反射層と前記第２の調光層との間にさらに設けたことを特徴とする液晶表示パネル。The liquid crystal display panel according to claim 4.
The liquid crystal material of the second light control layer has a negative dielectric anisotropy;
When no electric field is applied, a λ / 4 wavelength plate that is maintained in a vertical alignment state and guides an optical axis of 45 ° with respect to the horizontal alignment by applying a voltage higher than a predetermined threshold voltage is formed between the light reflecting layer and the first reflection plate. A liquid crystal display panel, further provided between the two light control layers.
前記第１の調光層の前記高分子分散液晶層に対して前記隔壁層とは反対の面に設けられた、透明電極を有する第１の基板と、前記第２の調光層の前記液晶ゲル層に対して前記隔壁層とは反対の面に設けられた、透明電極を有する第２の基板とは、その少なくとも一方の厚みが８０〜２５０μｍのプラスチック基板であることを特徴とする液晶表示パネル。The liquid crystal display panel according to any one of claims 3 to 5,
A first substrate having a transparent electrode provided on a surface opposite to the partition layer with respect to the polymer dispersed liquid crystal layer of the first light control layer, and the liquid crystal of the second light control layer The second substrate having a transparent electrode provided on the surface opposite to the partition layer with respect to the gel layer is a plastic substrate having a thickness of at least one of 80 to 250 μm. panel.
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