JPH10311972A - Liquid crystal display device, liquid crystal projector using the same and production of the liquid crystal display device - Google Patents
Liquid crystal display device, liquid crystal projector using the same and production of the liquid crystal display deviceInfo
- Publication number
- JPH10311972A JPH10311972A JP10057663A JP5766398A JPH10311972A JP H10311972 A JPH10311972 A JP H10311972A JP 10057663 A JP10057663 A JP 10057663A JP 5766398 A JP5766398 A JP 5766398A JP H10311972 A JPH10311972 A JP H10311972A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- region
- polymer
- display device
- crystal display
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims abstract description 250
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 15
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 74
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 11
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000000565 sealant Substances 0.000 abstract description 16
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 abstract description 11
- 239000003086 colorant Substances 0.000 abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 3
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 abstract description 3
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000004986 Cholesteric liquid crystals (ChLC) Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004988 Nematic liquid crystal Substances 0.000 abstract description 2
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 62
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 54
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 33
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 28
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 24
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 24
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 18
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 9
- 239000004983 Polymer Dispersed Liquid Crystal Substances 0.000 description 8
- 239000010408 film Substances 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 3
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 3
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N prop-2-enoyloxy prop-2-eneperoxoate Chemical compound C=CC(=O)OOOC(=O)C=C KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylhexyl acrylate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C=C GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- IGARGHRYKHJQSM-UHFFFAOYSA-N cyclohexylbenzene Chemical compound C1CCCCC1C1=CC=CC=C1 IGARGHRYKHJQSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000004815 dispersion polymer Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.CCOC(N)=O UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- FCJSHPDYVMKCHI-UHFFFAOYSA-N phenyl benzoate Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OC1=CC=CC=C1 FCJSHPDYVMKCHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶に高分子を混
入させて構成した液晶表示装置とこれを用いた液晶プロ
ジェクター及び液晶表示装置の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device formed by mixing a polymer with liquid crystal, a liquid crystal projector using the same, and a method of manufacturing the liquid crystal display device.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、液晶表示装置は、対角10インチ
を超える直視型のディスプレイを代表として、薄型、低
電圧駆動、省電力等の優位性から広範囲の機器に用いら
れている。また、液晶パネルを光学系と共に配置し、拡
大投射し、より大画面の表示を得ることのできる液晶プ
ロジェクターも、コンピュータの普及に伴い、実用的な
商品として、高解像、高輝度のものとして登場しはじめ
ている。2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal display devices, such as a direct-view display having a diagonal size exceeding 10 inches, have been used in a wide range of devices because of their advantages such as thinness, low voltage driving, and power saving. In addition, with the spread of computers, liquid crystal projectors that can arrange a liquid crystal panel together with an optical system and perform enlarged projection to obtain a large-screen display are also available as practical products with high resolution and high brightness. It is starting to appear.
【0003】これらの液晶パネルに用いられている液晶
は、一般にTN(Twisted Nematic)型液晶であり、従
来主流であったSTN(Super Twisted Nematic)型の
液晶とくらべて、応答が速く、コントラストが高いた
め、より高品位の画像を表示することができる。The liquid crystal used in these liquid crystal panels is generally a TN (Twisted Nematic) type liquid crystal, and has a faster response and higher contrast than STN (Super Twisted Nematic) type liquid crystal, which has conventionally been mainstream. Since it is high, a higher-quality image can be displayed.
【0004】しかしながら、TN液晶を用いた表示装置
では、偏光板による光損失が大きいため、明るさに限界
があった。特に、高輝度を要する投射型液晶表示装置で
は、TN型液晶表示装置の欠点が顕著であった。However, in a display device using a TN liquid crystal, there is a limit in brightness due to a large light loss caused by a polarizing plate. In particular, in a projection type liquid crystal display device requiring high luminance, the drawback of the TN type liquid crystal display device was remarkable.
【0005】この問題に対する解決策の一つとして、液
晶連続相とかスポンジ状のポリマーネットワーク中にT
N液晶を分布させた「ポリマーネットワーク液晶(PN
LC:Polimer Network Liquid Crystal)」、または光
散乱を伴った電気光学効果を利用して偏光板を使わない
明るい大面積のディスプレイを構成できる「高分子/液
晶複合膜」、透明電極間の高分子マトリックス中に球状
の液晶粒子が分散した構造をしており液晶分子が粒子内
部で高分子マトリックス壁面に沿った配向をして液晶粒
子の平均屈折率と高分子マトリックスの屈折率に差があ
るとき入射光が散乱し、この高分子分散セルに電圧を印
加すると液晶の屈折率差が大きくなると、液晶が高分子
マトリックスの壁面の拘束から離れ、透明電極面に対し
垂直となり、高分子マトリックスの屈折率と液晶分子の
分子短軸方向の屈折率が近接していると入射光が散乱す
ることなく透過することができる「高分子分散液晶」等
と、多彩に表現されている液晶表示装置が提案されてい
る。[0005] One solution to this problem is to incorporate T in a liquid crystal continuous phase or a sponge-like polymer network.
Polymer Network Liquid Crystal (PN
LC: Polymer Network Liquid Crystal), or “Polymer / Liquid Crystal Composite Film” that can form a bright large-area display that does not use a polarizing plate by using the electro-optic effect with light scattering, and a polymer between transparent electrodes When the liquid crystal molecules have a structure in which spherical liquid crystal particles are dispersed in the matrix and the liquid crystal molecules are aligned along the polymer matrix wall inside the particles and there is a difference between the average refractive index of the liquid crystal particles and the refractive index of the polymer matrix. When the incident light is scattered and a voltage is applied to the polymer dispersion cell, the difference in the refractive index of the liquid crystal increases, and the liquid crystal moves away from the constraint of the wall of the polymer matrix, becomes perpendicular to the transparent electrode surface, and is refracted by the polymer matrix. Liquids that are expressed in various ways, such as "polymer-dispersed liquid crystals" that can transmit incident light without scattering when the refractive index and the refractive index of the liquid crystal molecules in the minor axis direction are close to each other Display device has been proposed.
【0006】この一つとして、電圧印加時にTN液晶の
屈折率がポリマーネットワークの屈折率とほぼ一致する
ことにより光が高い透過率で透過し、電圧無印加時には
ランダムに並んだTN液晶とポリマーネットワークの屈
折率差により入射光が散乱を受けることで黒表示を行う
ものとしてPNLCがある。PNLC(ポリマーネット
ワーク液晶)を用いた表示装置は偏光板を用いないの
で、TN液晶表示装置より、本質的に光利用効率の高
い、即ち、明るいディスプレイとなる。これらの現象及
び活用は、「高分子/液晶複合膜」でも、「高分子分散
液晶」でも同様である。One of the reasons is that when a voltage is applied, the refractive index of the TN liquid crystal substantially matches the refractive index of the polymer network, so that light is transmitted with a high transmittance, and when no voltage is applied, the TN liquid crystal and the polymer network are arranged randomly. There is PNLC as a device that performs black display by scattering incident light due to the refractive index difference of the PNLC. Since a display device using PNLC (polymer network liquid crystal) does not use a polarizing plate, a light display efficiency is higher than that of a TN liquid crystal display device, that is, a bright display is obtained. These phenomena and utilization are the same for the “polymer / liquid crystal composite film” and the “polymer dispersed liquid crystal”.
【0007】「ポリマーネットワーク液晶」等の高い光
利用効率をより効果的にするために、アクティブマトリ
クス基板を反射型とすることが有効である。反射型基板
はアクティブ素子を反射電極の下に埋め込んで遮光を兼
ねることができるので、開口率を100%近くまで高め
ることができるので、画素サイズが縮小しても、透過型
パネルのように光利用効率が下がらないというポテンシ
ャルを有する。It is effective to make the active matrix substrate a reflection type in order to make the high light use efficiency such as “polymer network liquid crystal” more effective. The reflection type substrate can embed an active element under the reflection electrode and also function as a light shield. Therefore, the aperture ratio can be increased to nearly 100%. It has the potential that the usage efficiency does not decrease.
【0008】ここで、反射型の「ポリマーネットワーク
液晶」又は「高分子/液晶複合膜」、「高分子分散液
晶」を用いて液晶表示装置を製造する場合、反射型基板
に、アクティブ素子を反射電極の下に埋め込んで、該基
板と透明電極間に高分子と液晶とを注入して封止し、そ
の後に紫外線(UV)を照射して液晶パネルを作成する
ことが知られている。Here, when a liquid crystal display device is manufactured using a reflective polymer network liquid crystal, a polymer / liquid crystal composite film, or a polymer dispersed liquid crystal, an active element is reflected on a reflective substrate. It is known that a liquid crystal panel is formed by embedding under an electrode, injecting a polymer and a liquid crystal between the substrate and the transparent electrode and sealing the resultant, and then irradiating ultraviolet rays (UV).
【0009】特に、上記の「高分子分散液晶」の製法に
ついては、特開平5−61016号公報に記載されてい
る。この公報によれば、アクリレート系の紫外線重合性
組成物(光重合開始剤はダロキュア1116,メルク社
製を使用)と液晶組成物(E8,BDH社製)を均一に
溶解し、ITO電極を有するガラスセルに注入後、紫外
線を照射(1mW,500秒)し、高分子分散液晶(P
DLC:Polymer Dispersed Liquid Crystal)セルを作
製している。このPDLC材料中の液晶組成物の粒子径
を0.1〜10μmとし、この液晶組成物の粒子径を液
晶組成物の含有量によって調整している。すなわち、高
分子マトリックスと液晶組成物との合計重量に対し、6
5〜75重量%の液晶組成物を用いて、粒径の異なる試
料を調製している。[0009] In particular, a method for producing the above-mentioned "polymer-dispersed liquid crystal" is described in JP-A-5-61016. According to this publication, an acrylate-based ultraviolet-polymerizable composition (Darocur 1116, a photopolymerization initiator used by Merck) and a liquid crystal composition (E8, manufactured by BDH) are uniformly dissolved to have an ITO electrode. After being injected into the glass cell, ultraviolet rays are irradiated (1 mW, 500 seconds), and the polymer dispersed liquid crystal (P
DLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal) cells are manufactured. The particle diameter of the liquid crystal composition in the PDLC material is 0.1 to 10 μm, and the particle diameter of the liquid crystal composition is adjusted by the content of the liquid crystal composition. That is, with respect to the total weight of the polymer matrix and the liquid crystal composition, 6
Samples having different particle sizes are prepared using a liquid crystal composition of 5 to 75% by weight.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
紫外線照射による液晶パネルの場合には、表示むらが発
生することが判明した。特に、平行光線の紫外線を液晶
領域の全面に照射した場合、液晶パネルの中心部分と周
辺部分とに同心円状に反射光量が落ちる現象、すなわち
透過率が落ちる現象が発生する。また、カラー3板式の
場合には同心円状に色むらが発生する。この理由は、ポ
リマー重合状態の不均一性または液晶粒径の不均一性の
ためであり、ポリマー重合反応時の応力によると予測で
きる。また、別の原因として、ポリマー重合時、シール
の影響がシールからの距離により異なるためであると予
測される。However, it has been found that display unevenness occurs in the case of a conventional liquid crystal panel irradiated with ultraviolet rays. In particular, when parallel ultraviolet rays are applied to the entire surface of the liquid crystal region, a phenomenon in which the amount of reflected light falls concentrically on the central portion and the peripheral portion of the liquid crystal panel, that is, a phenomenon in which the transmittance decreases. In the case of the color three-plate type, color unevenness occurs concentrically. The reason for this is due to the non-uniformity of the polymer polymerization state or the non-uniformity of the liquid crystal particle diameter, which can be predicted to be due to the stress during the polymer polymerization reaction. It is also predicted that another cause is that the influence of the seal during polymer polymerization varies depending on the distance from the seal.
【0011】また、液晶の安定性についても問題がある
ことがわかった。すなわち、紫外線による作製の際の未
反応液晶相の存在により、液晶相の安定性に欠けること
がわかった。It has also been found that there is a problem with the stability of the liquid crystal. That is, it was found that the stability of the liquid crystal phase was lacking due to the presence of the unreacted liquid crystal phase at the time of preparation with ultraviolet rays.
【0012】なお、液晶を注入した液晶表示装置の断面
図を図5に示して説明する。本出願人は、アクティブマ
トリクス基板の製造方法について、特願平7−1864
73号を出願している。アクティブマトリクス基板は次
のように構成されている。不純物濃度が1015cm-3以
下であるn形シリコン半導体基板201と、LOCOS
202と、不純物濃度1016cm-3程度のp形不純物領
域であるPWL203と、不純物濃度1016cm-3程度
のn形不純物領域であるNLD206と、不純物濃度1
019cm-3程度のソース、ドレイン領域207,20
7′と、Al電極209と、PSG211と、SiN2
10と、画素電極213とから、液晶214の下部が構
成されている。A sectional view of a liquid crystal display device into which liquid crystal is injected will be described with reference to FIG. The present applicant has disclosed a method of manufacturing an active matrix substrate as disclosed in Japanese Patent Application No. 7-1864.
No. 73 has been filed. The active matrix substrate is configured as follows. An n-type silicon semiconductor substrate 201 having an impurity concentration of 10 15 cm −3 or less;
And 202, the impurity concentration of 10 16 cm -3 of about a p-type impurity regions PWL203, NLD206 is n-type impurity region of about impurity concentration 10 16 cm -3, impurity concentration 1
Source and drain regions 207 and 20 of about 0 19 cm -3
7 ', Al electrode 209, PSG 211, SiN2
The lower part of the liquid crystal 214 is constituted by 10 and the pixel electrode 213.
【0013】つぎに、液晶214の上部には、透明基板
220と、カラーフィルター221と、ブラックマトリ
クス222と、ITO等からなる共通電極223とから
構成されている。しかし、本発明の目的には、紫外線を
透過しないカラーフィルター221とブラックマトリク
ス222とを用いないし、その層も不必要である。本発
明に用いるアクティブマトリクス基板は、1色当たり1
枚を用いるし、カラーフィルターが紫外線を透過しない
からである。従って、本発明の目的のためには、液晶2
14の上部には、液晶214側に透明電極を蒸着等した
ガラス等の透明基板220又はITO等の共通基板22
3と透明基板220とからなる構成であればよい。ただ
し、R,G,Bのマトリクス用液晶表示装置を適用しよ
うとする場合、各カラーフィルター及びブラックマトリ
クスがある程度紫外線を透過する必要がある。なお、上
記構成のアクティブマトリクス基板においては、画素電
極213の表面が平滑であり、且つ隣接する画素電極間
間隙に絶縁層が埋め込まれ、全面的に平坦で、凹凸がな
いという効果を奏し得ている。Next, a transparent substrate 220, a color filter 221, a black matrix 222, and a common electrode 223 made of ITO or the like are provided above the liquid crystal 214. However, for the purpose of the present invention, the color filter 221 and the black matrix 222 that do not transmit ultraviolet light are not used, and the layers thereof are unnecessary. The active matrix substrate used in the present invention has one color per color.
This is because sheets are used and the color filter does not transmit ultraviolet light. Therefore, for the purposes of the present invention, the liquid crystal 2
A transparent substrate 220 such as glass having a transparent electrode deposited on the liquid crystal 214 side or a common substrate 22 such as ITO
3 and a transparent substrate 220. However, when applying the R, G, B matrix liquid crystal display device, it is necessary that each color filter and the black matrix transmit ultraviolet rays to some extent. Note that, in the active matrix substrate having the above structure, the surface of the pixel electrode 213 is smooth, and an insulating layer is buried in a gap between adjacent pixel electrodes. I have.
【0014】ここに、液晶表示装置の平面図を図6に示
して説明する。図において、シール構造と、パネル構造
との関係を示している。7において、51はシール部、
52は電極パッド、53はクロックバッファー回路、5
4はアンプである。このアンプ54は、パネル電気検査
時の出力アンプとして使用するものである。55は対向
基板の電位をとるAgペースト部、56は表示部、57
は水平・垂直シフトレジスタ(HSR,VSR)等の周
辺回路部である。図6に示すように、シールの内部に
も、外部にも、total chip sizeが小さくなるように、
回路が設けられている。本実施形態では、パッドの引き
出しをパネルの片辺側の1つに集中させているが、長辺
側の両辺でも又、一辺でなく多辺からの取り出しも可能
で、高速クロックを取り扱うときに有効である。Here, a plan view of the liquid crystal display device will be described with reference to FIG. The figure shows the relationship between the seal structure and the panel structure. 7, 51 is a seal part,
52 is an electrode pad, 53 is a clock buffer circuit, 5
4 is an amplifier. This amplifier 54 is used as an output amplifier at the time of panel electrical inspection. 55 is an Ag paste part for taking the potential of the counter substrate, 56 is a display part, 57
Reference numeral denotes a peripheral circuit unit such as a horizontal / vertical shift register (HSR, VSR). As shown in FIG. 6, both inside and outside the seal, so that the total chip size is small,
A circuit is provided. In this embodiment, the pad drawers are concentrated on one side of the panel. However, both sides on the long side can be taken out from multiple sides instead of one side. It is valid.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点で
ある表示輝度むらと液晶の安定性の問題点を解決するた
めに、鋭意試作、実験を重ねた結果により得ることがで
きた。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been achieved through the results of extensive trial production and repeated experiments in order to solve the above-mentioned problems of uneven display luminance and stability of liquid crystal.
【0016】本発明の液晶表示装置は、表示領域を含む
第1の領域を構成する第1のポリマー含有液晶領域と、
前記第1の領域外の第2の領域を構成する第2のポリマ
ー含有液晶領域とを有し、前記第1と前記第2のポリマ
ー含有液晶領域とで、ポリマーのネットワーク構造が異
なることを特徴とする。The liquid crystal display device of the present invention comprises: a first polymer-containing liquid crystal region constituting a first region including a display region;
A second polymer-containing liquid crystal region constituting a second region outside the first region; and wherein the first and second polymer-containing liquid crystal regions have different polymer network structures. And
【0017】また、本発明の液晶表示装置の製造方法
は、少なくとも一方の基板が透明な一対の基板間に、液
晶材料及び、プレポリマー材料を配し、前記プレポリマ
ー材料に重合反応を生じさせる光を照射して前記プレポ
リマー材料を重合させて構成する液晶表示装置の製造方
法において、表示領域を含む第1の領域に第1の光照射
を行った後、前記第1の領域外の第2の領域及び前記第
1の領域に第2の光照射を行うことを特徴とする。Further, in the method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention, a liquid crystal material and a prepolymer material are disposed between a pair of transparent substrates, and a polymerization reaction is caused in the prepolymer material. In a method of manufacturing a liquid crystal display device configured by irradiating light to polymerize the prepolymer material, a first region including a display region is irradiated with first light, and then a first region outside the first region is irradiated. The second region and the first region are irradiated with second light.
【0018】本発明の液晶表示装置においては、第2の
領域が応力緩和領域となり、表示領域を含む第一の領域
のポリマーネットワークが均一化する。これにより、表
示ムラ、輝度ムラが防止される。In the liquid crystal display device of the present invention, the second region is a stress relaxation region, and the polymer network in the first region including the display region is made uniform. Thereby, display unevenness and luminance unevenness are prevented.
【0019】また、本発明によれば、第2の領域がシー
ル部からの配向規制力の緩和層として働くため、表示領
域へのシール部からの影響が出にくくなり、表示輝度ム
ラ及び色ムラが大幅に改善される。Further, according to the present invention, since the second region functions as a layer for alleviating the alignment regulating force from the seal portion, the display region is less likely to be affected by the seal portion, and the display brightness unevenness and color unevenness are reduced. Is greatly improved.
【0020】さらに、第1、第2の2段階照射を行うこ
とで、全ての液晶混合物を反応させ、液晶の不安定性を
なくして、液晶表示装置の信頼性を改善することができ
る。Further, by performing the first and second two-step irradiation, all the liquid crystal mixture is reacted, the instability of the liquid crystal is eliminated, and the reliability of the liquid crystal display device can be improved.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】ポリマーと液晶とを封止した液晶
パネルを、少なくとも表示領域を含むシール枠を設けて
強紫外線(以下、「紫外線」又は「UV」と称する)を
短時間照射し、その後液晶パネルの液晶領域全面に弱紫
外線を長時間照射することで、表示むらが軽減するとい
う知見に基いて本発明はなされた。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A liquid crystal panel in which a polymer and a liquid crystal are sealed is provided with a seal frame including at least a display area and is irradiated with intense ultraviolet rays (hereinafter referred to as “ultraviolet rays” or “UV”) for a short time. The present invention has been made based on the finding that display unevenness is reduced by irradiating the entire liquid crystal region of the liquid crystal panel with weak ultraviolet rays for a long time thereafter.
【0022】本発明は、紫外線照射の際、表示領域(又
は表示領域を含む領域)のみに紫外線を照射すること
で、紫外線照射時に起きるポリマー重合反応による応力
が、紫外線照射領域外に開放される。そのため、重合反
応(ポリマー形成、又はネットワーク形成)が照射領域
内で均一になり、且つ、シール剤表面の影響を直接受け
ないため、表示特性のむらが改善される。表示領域のヒ
ステリシスや応答速度をも2段階の照射段階で改善され
ることもわかった。According to the present invention, by irradiating only the display area (or the area including the display area) with ultraviolet light during ultraviolet irradiation, the stress caused by the polymer polymerization reaction occurring at the time of ultraviolet irradiation is released outside the ultraviolet irradiation area. . Therefore, the polymerization reaction (polymer formation or network formation) becomes uniform in the irradiation area, and is not directly affected by the surface of the sealant, so that the unevenness of display characteristics is improved. It was also found that the hysteresis and response speed of the display area were improved by the two irradiation steps.
【0023】また、別に、上記のポリマー重合反応を引
き起こす相対的に強い第1段階の紫外線照射の後に、全
面に相対的に弱い第2段階の紫外線照射とすることで、
第1段階で非照射の領域に弱い重合反応を引き起こし、
信頼性を確保し、表示領域のヒステリシスや応答速度を
第1段階の照射がない場合に比べて改善される。In addition, after the above-mentioned relatively strong first-stage ultraviolet irradiation that causes the polymer polymerization reaction, the entire surface is relatively weakly subjected to the second-stage ultraviolet irradiation.
In the first stage, it causes a weak polymerization reaction in the non-irradiated area,
The reliability is secured, and the hysteresis and the response speed of the display area are improved as compared with the case where the first-stage irradiation is not performed.
【0024】紫外線の照射によっては、第1段階の紫外
線照射領域には細かいポリマーネットワーク構造が、紫
外線照射領域以外には大きいポリマーネットワーク構造
ができる。Depending on the irradiation of the ultraviolet rays, a fine polymer network structure is formed in the ultraviolet irradiation region in the first stage, and a large polymer network structure is formed in regions other than the ultraviolet irradiation region.
【0025】図8に本発明の液晶表示装置に使用される
液晶層の断面図を示す。同図において、Aはポリマー材
料部を示し、Bは液晶材料部を示す。プレポリマー材料
は、光重合により、図8に示される網目状のネットワー
ク構造を形成する。第1段階の紫外線照射領域では、ポ
リマーにより形成される網目の穴の平均径が小さくな
り、紫外線照射領域外では、網目の穴の平均径が相対的
に大きなものとなる。FIG. 8 is a sectional view of a liquid crystal layer used in the liquid crystal display device of the present invention. In the figure, A indicates a polymer material portion, and B indicates a liquid crystal material portion. The prepolymer material forms a network structure shown in FIG. 8 by photopolymerization. In the ultraviolet irradiation region of the first stage, the average diameter of the mesh holes formed by the polymer becomes small, and outside the ultraviolet irradiation region, the average diameter of the mesh holes becomes relatively large.
【0026】本発明は、照度を変化された第1段階と第
2段階の紫外線照射を行う態様を包含する。これによる
と、ポリマーネットワーク液晶形成の際の、ネットワー
ク形成過程と残留モノマーの除去過程が独立に制御でき
るため、ポリマーネットワーク液晶の特性を総合的に最
適化することも可能となる。The present invention includes an embodiment in which the first stage and the second stage of the irradiation with the illuminance are changed. According to this, the process of forming the network and the process of removing the residual monomer during the formation of the polymer network liquid crystal can be controlled independently, so that the characteristics of the polymer network liquid crystal can be optimized comprehensively.
【0027】本発明によれば、コントラスト比を犠牲に
することなく、応答速度が速く、ヒステリシスの少ない
液晶特性を得ることが可能となる。従って表示装置とし
ての総合的な画質向上が実現できる。According to the present invention, it is possible to obtain a liquid crystal characteristic having a high response speed and a small hysteresis without sacrificing the contrast ratio. Therefore, an overall improvement in image quality as a display device can be realized.
【0028】[実施形態1] (1:液晶表示装置の構成)本発明による第1の実施形
態の液晶パネルを図1に示して説明する。図1におい
て、1は半導体プロセスを用いて作製した、表面に反射
電極を有するアクティブマトリクス基板である。アクテ
ィブマトリクス基板の反射電極は平面度が高く、可視光
に対する反射率の高いものが好適である。例えば、本実
施形態では、電極材料としてアルミニウムまたは、他の
元素(例えばシリコン、銅、チタンなど)を微量(0.
5−3.0%程度)含むアルミニウムを用いた。液晶層
と接する基板表面はほぼ完全に平坦化されているため、
液晶厚さの違いによる表示特性のむら、段差があること
による液晶注入のむらが解消されるという効果がみられ
た。アクティブマトリクス基板1内の各画素電極にはス
イッチング素子のドレイン部が接続されている。スイッ
チング素子としては、2端子デバイスであるMIMスイ
ッチ、Diodeスイッチ、3端子の薄膜トランジスタ、バ
ルクシリコンを用いる単結晶シリコントランジスタなど
が好適である。また薄膜トランジスタとして、アモルフ
ァスシリコントランジスタ、ポリシリコントランジス
タ、SOI(Silicon On Insulator)単結晶トランジス
タなどが知られている。以上いずれのスイッチング素子
のよっても本実施形態では可能である。本実施形態で
は、バルクシリコンを用いた、単結晶シリコントランジ
スタを用いてスイッチング素子を構成した。Embodiment 1 (1: Configuration of Liquid Crystal Display) A liquid crystal panel according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an active matrix substrate manufactured using a semiconductor process and having a reflective electrode on the surface. The reflective electrode of the active matrix substrate preferably has a high flatness and a high reflectance with respect to visible light. For example, in the present embodiment, aluminum or another element (for example, silicon, copper, titanium, or the like) is used as a material for an electrode in a trace amount (0.
(About 5-3.0%). Since the substrate surface in contact with the liquid crystal layer is almost completely flat,
The effect of eliminating unevenness in display characteristics due to a difference in liquid crystal thickness and unevenness in injecting liquid crystal due to a step difference was observed. Each pixel electrode in the active matrix substrate 1 is connected to a drain of a switching element. As the switching element, a MIM switch, a Diode switch, a three-terminal thin film transistor, a single crystal silicon transistor using bulk silicon, or the like, which is a two-terminal device, is preferable. Further, as a thin film transistor, an amorphous silicon transistor, a polysilicon transistor, an SOI (Silicon On Insulator) single crystal transistor and the like are known. Any of the switching elements described above is possible in this embodiment. In the present embodiment, the switching element is configured using single crystal silicon transistors using bulk silicon.
【0029】また、スイッチング素子と反射電極の間に
は、入射光を遮光する遮光層(例えばチタン)が設けら
れ、光により、素子が誤動作することを防止している。Further, a light-shielding layer (for example, titanium) for shielding incident light is provided between the switching element and the reflective electrode to prevent the element from malfunctioning due to light.
【0030】さらに上記アクティブマトリクス基板には
オンチップで水平、垂直シフトレジスタをはじめとする
駆動回路を内臓しており、多画素、高精細に対応した高
速の信号処理を低コストで実現している。Further, the active matrix substrate has a built-in drive circuit including an on-chip horizontal and vertical shift register, and realizes high-speed signal processing corresponding to many pixels and high definition at low cost. .
【0031】なお、本実施形態では、反射型のアクティ
ブマトリクス基板を用いたが、透過型のアクティブマト
リクス基板にも本発明の適用は可能であり、同様の優れ
た効果を得ることができる。In this embodiment, the reflection type active matrix substrate is used. However, the present invention can be applied to a transmission type active matrix substrate, and the same excellent effects can be obtained.
【0032】つぎに、2は対向ガラスである。ガラスは
厚さ0.5mm−3.0mm程度で、平面度が高く、熱膨
張がアクティブマトリクス基板に近いものが望まれる。
例えば、本実施形態では、厚さ1.0mmの無アルカリ
ガラス(NHテクノグラス製:NH−35)を使用し
た。反射型の液晶パネルでは対向ガラスの表面反射、お
よび液晶/ガラス界面での界面反射がコントラストの低
下要因となる。その対策として、本実施形態では、表面
側に反射防止コートを施すとともに、液晶との界面側の
膜構成にも配慮した。即ち、液晶面に接するITO(In
dium-Tin-Oxide)透明電極とガラスの間にITO、ガラ
スより低屈折率の透明膜(例えばMgF2:n=1.3
8)を入射光の波長で極小の反射となるように膜厚を選
んである。Next, reference numeral 2 denotes an opposite glass. It is desired that the glass has a thickness of about 0.5 mm to 3.0 mm, a high flatness, and a thermal expansion close to that of the active matrix substrate.
For example, in this embodiment, a non-alkali glass (NH-35, manufactured by NH Techno Glass) having a thickness of 1.0 mm was used. In a reflection type liquid crystal panel, the surface reflection of the facing glass and the interface reflection at the liquid crystal / glass interface cause a decrease in contrast. As a countermeasure, in the present embodiment, an anti-reflection coating is applied to the surface side, and the film configuration on the interface side with the liquid crystal is considered. That is, ITO (In) in contact with the liquid crystal surface
(dium-Tin-Oxide) ITO, a transparent film having a lower refractive index than glass (for example, MgF 2 : n = 1.3) between the transparent electrode and the glass
8), the film thickness is selected so that the reflection is minimal at the wavelength of the incident light.
【0033】本液晶パネルはアクティブマトリクス基板
1上にオンチップのカラーフィルターを設ける事で単板
のカラー表示装置の部品として使用する事ができる。ま
た、本液晶パネルを3板式の投射型ディスプレイとして
使用する際には、R,G,Bの各色の光波長に合わせて
反射防止をすることが望ましい。The present liquid crystal panel can be used as a component of a single-plate color display device by providing an on-chip color filter on the active matrix substrate 1. When the present liquid crystal panel is used as a three-panel projection display, it is desirable to prevent reflection in accordance with the light wavelengths of R, G, and B colors.
【0034】また、3は対向ガラス2とアクティブマト
リクス基板1間の平行距離を保ち、ポリマーネットワー
ク液晶を封じ込めるメインシール剤である。メインシー
ル剤3としては、熱硬化型樹脂、UV硬化型樹脂、UV
熱硬化併用型樹脂などが用いられる。メインシール剤3
にはポリマーネットワーク液晶層の厚さをコントロール
するためのスペーサー剤4を一様に混ぜ、パネル内で表
示特性が均一になるように一様な圧力かけ、作製してあ
る。スペーサー4の材質としてはシリカ、樹脂などがあ
る。また、スペーサー4の形状として円柱状のもの、球
形のものがあり、いずれも使用可能である。ギャップを
精度よく形成するために、下地へのダメージに注意しな
がら、シリカ製の円柱状のスペーサーを使用した。シー
ル領域は表示領域5の外周に合理的なスペースマージン
をもって形成し、液晶粒の大きい第2の領域が有効に働
くように形成されている。Reference numeral 3 denotes a main sealant for keeping a parallel distance between the opposing glass 2 and the active matrix substrate 1 and for sealing the polymer network liquid crystal. As the main sealant 3, thermosetting resin, UV curing resin, UV
A thermosetting resin is used. Main sealant 3
Is manufactured by uniformly mixing a spacer agent 4 for controlling the thickness of the polymer network liquid crystal layer and applying uniform pressure so that the display characteristics become uniform in the panel. Examples of the material of the spacer 4 include silica and resin. Further, the shape of the spacer 4 includes a cylindrical shape and a spherical shape, and any of them can be used. In order to accurately form the gap, a columnar spacer made of silica was used while paying attention to damage to the base. The seal area is formed on the outer periphery of the display area 5 with a reasonable space margin, and is formed such that the second area having large liquid crystal grains works effectively.
【0035】さらに、6は液晶の注入口である。注入口
はエンドシールにより封止してある。エンドシールとし
ては、例えばアリル樹脂、変成エポキシ樹脂、エポキシ
アクリレートなどを用いることができる。Reference numeral 6 denotes a liquid crystal injection port. The inlet is sealed with an end seal. As the end seal, for example, allyl resin, modified epoxy resin, epoxy acrylate, or the like can be used.
【0036】また、7はポリマーネットワーク液晶層で
ある。ポリマー材料としては、ポリアクリレート、ポリ
メタクリレート等が挙げられる。また、液晶性材料とし
てはネマチック液晶、コレステリック液晶等があり、ビ
フェニル系、フェニルベンゾエート系、フェニルシクロ
ヘキサン系の液晶組成物等を挙げることができる。ま
た、液晶/モノマ/オリゴマの3成分のプレミクスチャ
を使って光重合によって構造制御を行ってもよく、液晶
は誘電率異方性と屈折率異方性が大きいBDH社製の”
E−8”で、モノマは2−エチルヘキシルアクリレー
ト、オリゴマにはウレタンアクリレート・オリゴマを使
ってもよい。Reference numeral 7 denotes a polymer network liquid crystal layer. Examples of the polymer material include polyacrylate and polymethacrylate. The liquid crystal material includes a nematic liquid crystal and a cholesteric liquid crystal, and examples thereof include a biphenyl-based, phenylbenzoate-based, and phenylcyclohexane-based liquid crystal composition. Also, the structure may be controlled by photopolymerization using a three-component premixture of liquid crystal / monomer / oligomer, and the liquid crystal has a large dielectric anisotropy and a large refractive index anisotropy.
In E-8 ", the monomer may be 2-ethylhexyl acrylate, and the oligomer may be a urethane acrylate oligomer.
【0037】(2:投射型液晶表示装置及び評価装置)
上記に説明したポリマーネットワーク液晶表示装置を用
いたプロジェクターを評価する場合等のシステムについ
て概念的に説明する。(2: Projection type liquid crystal display device and evaluation device)
A system for evaluating a projector using the polymer network liquid crystal display device described above will be conceptually described.
【0038】液晶パネルR,G,B用の3枚のパネルを
光学系中に配置してプロジェクターを構成することで、
高輝度、高解像、高品質の投射型ディスプレイが実現で
きる。By arranging three panels for liquid crystal panels R, G and B in an optical system to constitute a projector,
A high-brightness, high-resolution, high-quality projection display can be realized.
【0039】本実施形態では図7に示す投射型液晶表示
装置プロジェクターの光学系に、作製した液晶パネル
を、液晶パネル78の部署に配置し、特性を評価した。
図7において、メタルハライドランプや、キセノンラン
プ等の点光源から平行光を出射する光源71と、該平行
光を集光する集光レンズ72と、集光したレンズを平行
光に変換するフレネルレンズ73と、フレネルレンズ7
3からの平行光を反射する反射ミラー74と、反射ミラ
ー74の反射光を集光するフレネルレンズ75と、集光
した光を液晶パネル側に反射する反射ミラー76と、反
射ミラー76からの反射光を平行光に変換する視野レン
ズ77と、当該評価対象の液晶パネル78と、液晶パネ
ル78の反射光を視野レンズ77を介して絞り78を通
り集光・拡大する投射レンズや色分解ミラーを含む光学
系と、液晶パネル78でドライブされた画像を投影する
スクリーン81とから構成されている。In this embodiment, the manufactured liquid crystal panel is arranged in the optical system of the projector of the projection type liquid crystal display device shown in FIG.
In FIG. 7, a light source 71 that emits parallel light from a point light source such as a metal halide lamp or a xenon lamp, a condenser lens 72 that collects the parallel light, and a Fresnel lens 73 that converts the collected lens into parallel light And Fresnel lens 7
A reflecting mirror 74 that reflects the parallel light from the third mirror 3, a Fresnel lens 75 that collects the reflected light of the reflecting mirror 74, a reflecting mirror 76 that reflects the collected light to the liquid crystal panel side, and a reflection from the reflecting mirror 76. A field lens 77 for converting light into parallel light, a liquid crystal panel 78 to be evaluated, a projection lens and a color separation mirror for condensing and enlarging reflected light of the liquid crystal panel 78 through the stop 78 via the field lens 77 are provided. And a screen 81 for projecting an image driven by the liquid crystal panel 78.
【0040】ここで、液晶パネルに平行光投影光学系の
F値は8.0である。光源71より出射した光は液晶パ
ネル78で変調、反射され、投射レンズ80で拡大され
てスクリーン81に投影される。光源71には250
(W)のメタルハライドランプを用いて評価したが、投
射型表示装置としては、高圧水銀ランプ、キセノンラン
プなども無論使用できる。出力パワーも上記に限らな
い。評価は断りのない限りGチャネルで行っており、中
心波長は550(nm)である。Here, the F value of the parallel light projection optical system for the liquid crystal panel is 8.0. Light emitted from the light source 71 is modulated and reflected by the liquid crystal panel 78, expanded by the projection lens 80, and projected on the screen 81. 250 for the light source 71
Although evaluation was performed using the metal halide lamp (W), a high-pressure mercury lamp, a xenon lamp, or the like can be used as a projection display device. The output power is not limited to the above. The evaluation was performed on the G channel unless otherwise specified, and the center wavelength was 550 (nm).
【0041】また、R,G,B3板を用いて、投射型表
示装置を構成するときは、光源光をダイクロイックミラ
ーなどにより色分解し、各色に対応した液晶パネルを空
間的に配置し、スクリーン81上で重ねあうようにすれ
ばよい。この場合には、R,G,B用に3枚の液晶パネ
ルを用いるとしても、光源や集光レンズ等の光源系と投
射レンズ等を含む光学系とスクリーンとは共通にして、
小型の全面投写型の液晶表示装置としたり、スクリーン
への大型の反射ミラーを含めて薄型の背面投写型の液晶
表示装置を成形できる。When a projection type display device is formed by using R, G, and B plates, light from a light source is color-separated by a dichroic mirror or the like, and liquid crystal panels corresponding to each color are spatially arranged. It is sufficient that they overlap on 81. In this case, even if three liquid crystal panels are used for R, G, and B, a light source system such as a light source and a condensing lens and an optical system including a projection lens and a screen are commonly used.
It is possible to form a small full-screen projection type liquid crystal display device or a thin rear projection type liquid crystal display device including a large reflecting mirror on a screen.
【0042】(3:液晶パネルの作製方法)以下に、本
液晶パネルの作製方法を説明する。(3: Method of Manufacturing Liquid Crystal Panel) A method of manufacturing the present liquid crystal panel will be described below.
【0043】パネル毎にカットされたアクティブマトリ
クス基板1とこれに対応する対向ガラス2を用意し、両
者を異物、ごみなどが混入しないよう、清浄な環境下で
洗浄を行った。洗浄には界面活性剤の添加された、二酸
化炭素バブリングした脱イオン超純水、あるいは超音波
をかけながらの超純水が有効であった。反射電極表面は
薬液に冒されやすいので、場合によっては、表面に極薄
い保護膜を形成しておいてもよい。また、アルミニウム
の場合、何らかの方法で表面に自然酸化膜を形成されて
おくのも有効である。An active matrix substrate 1 cut for each panel and an opposing glass 2 corresponding to the active matrix substrate 1 were prepared, and both were cleaned in a clean environment so as to prevent foreign matter and dust from entering. For cleaning, deionized ultrapure water with a surfactant added and bubbled with carbon dioxide, or ultrapure water while applying ultrasonic waves was effective. Since the surface of the reflective electrode is easily affected by a chemical solution, an extremely thin protective film may be formed on the surface in some cases. In the case of aluminum, it is also effective to form a natural oxide film on the surface by any method.
【0044】超純水で充分リンス後、IPAのペーパー
乾燥後により充分乾燥させた。After sufficiently rinsing with ultrapure water, the paper was dried more thoroughly after drying the IPA paper.
【0045】次に、アクティブマトリクス基板1上にス
ペーサー剤を混ぜた上記メインシール剤を所望の形状に
塗布した。メインシール剤としては、UV熱硬化併用型
の協立化学産業製ワールドロック706を使用した。ポ
リマーネットワーク液晶層の厚さは5μm〜20μmが
可能であるが、本実施形態では13μmとした。そのた
めに13μmのスペーサー剤を使用した。Next, the main sealing agent mixed with a spacer agent was applied on the active matrix substrate 1 in a desired shape. As the main sealant, World Lock 706 manufactured by Kyoritsu Chemical Sangyo Co., Ltd., which is used in combination with UV heat curing, was used. Although the thickness of the polymer network liquid crystal layer can be 5 μm to 20 μm, in the present embodiment, it is 13 μm. For that purpose, a 13 μm spacer agent was used.
【0046】更にアクティブマトリクス基板1と対向ガ
ラス2表面のITO透明電極間の導通を取るために銀ペ
ーストを所定の位置に塗布した。Further, a silver paste was applied to a predetermined position to establish conduction between the active matrix substrate 1 and the ITO transparent electrode on the surface of the counter glass 2.
【0047】次に貼り合せ装置で、上記アクティブマト
リクス基板1と対向ガラス2を貼りあわせた。貼りあわ
せの際には基板とほぼ平行に圧力を加え、スペーサー剤
の径がパネル前面でほぼ液晶厚となるように均等に押圧
した。Next, the active matrix substrate 1 and the counter glass 2 were bonded by a bonding apparatus. At the time of bonding, a pressure was applied substantially in parallel with the substrate, and the spacer was uniformly pressed so that the diameter of the spacer agent became almost equal to the liquid crystal thickness on the front surface of the panel.
【0048】本実施形態で使用したメインシール剤の場
合、ここでUV光を照射しメインシール剤を硬化させ、
更にアフターキュアとして120℃の熱処理を60分施
し、メインシール剤の硬化を完結させる。UV硬化タイ
プを使用する場合には、この段階でUV光を照射し、メ
インシール剤を硬化する。特に熱硬化型の場合、熱硬化
の際の収縮、膨張により、ギャップ厚が変化しやすい。
この対策として、パネルを適度に押圧しながら熱処理を
施すことが有効であった。また、メインシール剤に含ま
れる気体、揮発性成分を効果的に除去するために、硬化
後に、真空引きして、脱気することも有効である。In the case of the main sealant used in this embodiment, the main sealant is cured by irradiating UV light here.
Further, a heat treatment at 120 ° C. is applied for 60 minutes as after-curing to complete the curing of the main sealant. When a UV curing type is used, UV light is irradiated at this stage to cure the main sealant. In particular, in the case of a thermosetting type, the gap thickness tends to change due to contraction and expansion during thermosetting.
As a countermeasure, it was effective to perform heat treatment while appropriately pressing the panel. In order to effectively remove gas and volatile components contained in the main sealant, it is also effective to evacuate and degas after curing.
【0049】(4:液晶注入工程)貼り合せを終了した
セルは液晶注入工程で液晶注入を行う。液晶注入はセ
ル、及び液晶/プレポリマー混合組成物を入れたシリン
ジを液晶注入装置内に設置し、セルに設けられた液晶/
プレポリマー混合組成物注入用の注入口に前記シリンジ
より前記液晶/プレポリマー混合組成物を滴下すること
によって行う。本実施形態で言う液晶/プレポリマー混
合組成物とは液晶性成分、プレポリマー成分とを混合し
た溶液を指す。この溶液は均一なものとするのが好まし
い。(4: Liquid Crystal Injection Step) The cells after the bonding are subjected to liquid crystal injection in the liquid crystal injection step. For liquid crystal injection, a cell and a syringe containing the liquid crystal / prepolymer mixture composition are placed in a liquid crystal injection device, and the liquid crystal /
This is performed by dropping the liquid crystal / prepolymer mixed composition from the syringe into an injection port for injecting the prepolymer mixed composition. The liquid crystal / prepolymer mixed composition referred to in the present embodiment refers to a solution in which a liquid crystal component and a prepolymer component are mixed. Preferably, the solution is homogeneous.
【0050】以下、液晶注入工程を詳細に説明する。液
晶注入装置は液晶/プレポリマー混合組成物の脱気処理
を行う脱気室セル内部の高真空排気、および液晶注入を
行うセル室から構成される。まず液晶/プレポリマー混
合組成物をあらかじめ50℃程度に加熱したオーブン内
で30分間加熱後、1分間撹拌することにより均一相と
した後に脱気室内の液晶/プレポリマー混合組成物注入
用のシリンジに充填する。液晶/プレポリマー混合組成
物を充填したシリンジを脱気室内にセットし、次いでセ
ルをセル保持用カセットに設置して、セル室内の所定の
位置にセットする。液晶注入装置は液晶/プレポリマー
混合組成物の脱気、セル内部の高真空排気、セル加熱、
セル室、脱気室内の圧力制御、バルブ開閉、シリンジか
らセルへの液晶/プレポリマー混合組成物の注入、及び
注入後のセルの大気開放までを全てオートシーケンスで
行うよう設定されている。Hereinafter, the liquid crystal injection step will be described in detail. The liquid crystal injection device is composed of a high vacuum exhaust inside a degassing chamber cell for degassing the liquid crystal / prepolymer mixture composition, and a cell chamber for liquid crystal injection. First, the liquid crystal / prepolymer mixture composition is heated in an oven preheated to about 50 ° C. for 30 minutes, and then stirred for 1 minute to form a homogeneous phase, and then a syringe for injecting the liquid crystal / prepolymer mixture composition into the degassing chamber. Fill. The syringe filled with the liquid crystal / prepolymer mixture composition is set in a degassing chamber, and then the cell is set in a cell holding cassette and set in a predetermined position in the cell chamber. The liquid crystal injection device deaerates the liquid crystal / prepolymer mixture composition, evacuates the cell to a high vacuum, heats the cell,
It is set so that pressure control in the cell chamber and the degassing chamber, valve opening / closing, injection of the liquid crystal / prepolymer mixed composition from the syringe into the cell, and opening of the cell after injection to the atmosphere are all performed in an automatic sequence.
【0051】液晶注入工程では液晶/プレポリマー混合
組成物の成分中、蒸気圧が異なる成分間の蒸発量に差が
生ずることによる液晶/プレポリマー混合組成物の組成
変動を防ぐ為、脱気室の真空度は0.01Torr〜1
0Torrの間であることが望ましく、本実施形態では
0.5Torrとした。脱気時間は1分〜100分であ
ることが望ましく、本実施形態では10分とした。ま
た、セル室での真空排気の際にはセル内の不純物、なら
びにメインシール剤から発生する微量成分の除去を図る
ため、セルを加熱することも有効である。室温以上、メ
インシール剤の分解温度以下での加熱が効果的である
が、本実施形態では100℃に加熱した。真空度は10
Torr以下で高真空、長時間であるほど効果が期待で
きるが本実施形態では0.001Torrとして1時間
行った。セルの真空排気終了後にはセル室内の圧力を微
量の窒素を導入することによりセル室内の真空度を下げ
シリンジからの液晶注入の際に液晶/プレポリマー混合
組成物の組成の変化をできる限り少なくなるようにし
た。本実施形態では液晶注入時の真空度は0.5Tor
rとした。さらに、シリンジからセルに設けられた注入
口に液晶/プレポリマー混合組成物を滴下する前には必
ずダミーディスペンスを行い、シリンジ先端に付着した
組成変化した液晶/プレポリマー混合組成物がセル内部
に導入されないようにした。In the liquid crystal injecting step, a degassing chamber is used to prevent fluctuations in the composition of the liquid crystal / prepolymer mixture composition due to a difference in the amount of evaporation between components having different vapor pressures among the components of the liquid crystal / prepolymer mixture composition. Is 0.01 Torr to 1
It is desirable to be between 0 Torr, and in this embodiment, it is set to 0.5 Torr. The deaeration time is desirably 1 minute to 100 minutes, and is set to 10 minutes in the present embodiment. In addition, when evacuation is performed in the cell chamber, it is effective to heat the cell in order to remove impurities in the cell and trace components generated from the main sealant. Heating at room temperature or higher and at a temperature lower than the decomposition temperature of the main sealant is effective. The degree of vacuum is 10
The higher the vacuum and the longer the time, the higher the effect can be expected at Torr or less. After the evacuation of the cell, the pressure in the cell chamber is reduced by introducing a slight amount of nitrogen to reduce the degree of vacuum in the cell chamber and minimize the change in the composition of the liquid crystal / prepolymer mixture composition when injecting liquid crystal from a syringe. I made it. In this embodiment, the degree of vacuum at the time of liquid crystal injection is 0.5 Torr.
r. Further, before the liquid crystal / prepolymer mixed composition is dropped from the syringe into the injection port provided in the cell, a dummy dispensing is always performed, and the liquid crystal / prepolymer mixed composition having a changed composition attached to the tip of the syringe is placed inside the cell. It was not introduced.
【0052】液晶/プレポリマー混合組成物の注入はセ
ルの注入口に液晶/プレポリマー混合組成物を滴下した
後約15分間で完了した。The injection of the liquid crystal / prepolymer mixture composition was completed in about 15 minutes after the liquid crystal / prepolymer mixture composition was dropped into the injection port of the cell.
【0053】本実施形態では液晶注入方法として液晶/
プレポリマー混合組成物をセルの封入口に滴下する方法
を用いた例を示したが、その他セル室内で液晶/プレポ
リマー混合組成物を入れた容器にセルの封入口を接する
方法、常圧下で注入口に液晶/プレポリマー混合組成物
を滴下する方法、常圧下で液晶/プレポリマー混合組成
物を入れた容器にセルの封入口を接する方法も試みた
が、いずれも注入が正常に行われることを確認した。In this embodiment, the liquid crystal injection method is
An example of using the method of dropping the prepolymer mixture composition into the sealing port of the cell was described. Other methods of contacting the sealing port of the cell with the container containing the liquid crystal / prepolymer mixture composition in the cell chamber under normal pressure A method of dropping the liquid crystal / prepolymer mixture composition into the injection port, and a method of contacting the sealing port of the cell with a container containing the liquid crystal / prepolymer mixture composition under normal pressure were also tried, but in all cases, injection was performed normally. It was confirmed.
【0054】液晶注入工程および後工程であるUV照射
工程でUV照射を行うまでの間は液晶/プレポリマー混
合組成物およびセルの温度が液晶/プレポリマー混合組
成物の相分離温度以下にならないよう注意しなければな
らない。もし、相分離温度以下になった場合には、後で
形成されるポリマーネットワーク構造が正常に形成でき
ず、表示特性の劣化の原因となる。The temperature of the liquid crystal / prepolymer mixture composition and the temperature of the cell do not become lower than the phase separation temperature of the liquid crystal / prepolymer mixture composition until the UV irradiation is performed in the liquid crystal injection step and the subsequent UV irradiation step. You have to be careful. If the temperature is lower than the phase separation temperature, a polymer network structure formed later cannot be formed normally, which causes deterioration of display characteristics.
【0055】さらに液晶注入後、後述のセル表面へのU
V照射を行うまでは液晶/プレポリマー混合組成物に対
するUV光の照射、温度の上昇、経過時間等、重合反応
を促進させる要因は極力除く必要がある。Further, after injecting the liquid crystal, U
Until V irradiation is performed, factors that promote the polymerization reaction, such as irradiation of the liquid crystal / prepolymer mixture with UV light, temperature rise, and elapsed time, must be eliminated as much as possible.
【0056】セル表面に付着した液晶/プレポリマー混
合組成物、異物等の清掃を終えた後、セル表面へのUV
照射を行う。セル表面へのUV照射はセル内に注入され
た液晶/プレポリマー混合組成物に感光波長領域のUV
光を照射することによってプレポリマー成分を重合させ
ると同時に液晶性成分とプレポリマー成分間の相分離を
進行させ、セル内部にUV硬化性樹脂からなるポリマー
ネットワーク構造を形成させるために行う。After cleaning the liquid crystal / prepolymer mixed composition and foreign matters adhered to the cell surface, the UV
Irradiation is performed. The UV irradiation on the cell surface is applied to the liquid crystal / prepolymer mixture composition injected into the cell and the UV in the photosensitive wavelength region is applied.
The irradiation is performed to polymerize the prepolymer component by irradiating light, and at the same time, to promote the phase separation between the liquid crystalline component and the prepolymer component, thereby forming a polymer network structure made of a UV curable resin inside the cell.
【0057】(5:光照射工程)上記の液晶パネルへの
UV照射について、図2を参照しつつ説明する。図2に
おいて、発光管11から紫外線を発光し、そのバックに
平行光を出射するように放物線形状のミラー12を配
し、短波長カットフィルター13を透過して、液晶パネ
ルを照射する。(5: Light Irradiation Step) The UV irradiation on the liquid crystal panel will be described with reference to FIG. In FIG. 2, a parabolic mirror 12 is arranged so as to emit ultraviolet light from an arc tube 11 and emit parallel light at the back thereof. The light passes through a short wavelength cut filter 13 to irradiate a liquid crystal panel.
【0058】まず、第1の照射では、遮光部材20をガ
ラス2の上に設け、その遮光枠をシール材3の内側まで
隠れるほどに設定して短時間強光度で照射する。次に、
第2の照射で遮光部材20を除去して、長時間弱光度で
照射する。強弱光度は発光管11への電源電圧の高低を
制御することで達成でき、又は発光管11と液晶パネル
間に減光フィルターを設けてもよい。First, in the first irradiation, the light-shielding member 20 is provided on the glass 2, and the light-shielding frame is set so as to be hidden inside the seal member 3, and is irradiated with high intensity light for a short time. next,
The light shielding member 20 is removed by the second irradiation, and irradiation is performed for a long time at low light intensity. The intensity can be controlled by controlling the level of the power supply voltage to the arc tube 11, or a neutral density filter may be provided between the arc tube 11 and the liquid crystal panel.
【0059】本実施形態で用いたUV照射装置には光源
として4kWの超高圧水銀灯を用いた。このUV照射装
置は液晶/プレポリマー混合組成物およびUV照射後に
形成されるポリマーネットワーク構造の構成物の分解を
防ぐために350nm以下の短波長UVをカットするた
めの光学フィルターを備えている。In the UV irradiation apparatus used in this embodiment, a 4 kW ultra-high pressure mercury lamp was used as a light source. This UV irradiation device is provided with an optical filter for cutting short-wavelength UV of 350 nm or less in order to prevent decomposition of the liquid crystal / prepolymer mixture composition and the constituents of the polymer network structure formed after UV irradiation.
【0060】UV照射時のセル温度は19.0℃とし
た。セルの温度制御はセルをTRIO−TECH社製サ
ーマルチャック:TC2800上に設置することによっ
て行い、セル温度のモニタリングは前記サーマルチャッ
ク上に直接熱電対を接触させて行った。前記サーマルチ
ャック温度の経時安定性は±0.2℃以内であった。The cell temperature at the time of UV irradiation was 19.0 ° C. The cell temperature was controlled by placing the cell on a thermal chuck: TC2800 manufactured by TRIO-TECH, and the cell temperature was monitored by bringing a thermocouple into direct contact with the thermal chuck. The temporal stability of the thermal chuck temperature was within ± 0.2 ° C.
【0061】セル表面の所望の位置に選択的にUV照射
を行うために、UV光の遮光用枠を作成した。遮光枠の
材質には表面に黒亜鉛メッキを施した0.3mm厚の鋼
板を用い、UV照射領域に開口部を設けた。セル表面に
遮光枠を密着固定した後、セルをUV照射装置内のサー
マルチャック上に設置し、UV照射を行った。In order to selectively irradiate a desired position on the cell surface with UV light, a UV light shielding frame was prepared. As the material of the light-shielding frame, a 0.3 mm-thick steel plate whose surface was subjected to black zinc plating was used, and an opening was provided in the UV irradiation region. After tightly fixing the light-shielding frame on the cell surface, the cell was placed on a thermal chuck in a UV irradiation device, and UV irradiation was performed.
【0062】セル表面にUV照射を行うと、数秒間で液
晶材料が相分離重合し、UV照射前は透明であったセル
内部がUV照射によって、形成されたポリマーネットワ
ーク構造により、乳白色となった。ついでセル表面から
遮光枠を取り外し、引き続き、照射時間設定を変更し
て、セル全面に2段階目のUV照射を行った。When UV irradiation was performed on the cell surface, the liquid crystal material was phase-separated and polymerized within a few seconds, and the inside of the cell, which was transparent before the UV irradiation, became milky due to the polymer network structure formed by the UV irradiation. . Next, the light-shielding frame was removed from the cell surface, and subsequently, the irradiation time setting was changed, and the entire surface of the cell was subjected to second-stage UV irradiation.
【0063】セル表面へのUV照射は、セル内に注入さ
れた液晶/プレポリマー混合組成物に感光波長領域のU
V光を照射することによってプレポリマー成分を重合さ
せる。それと同時に液晶性成分とプレポリマー成分間の
相分離を進行させ、セル内部にUV硬化性樹脂からなる
ポリマーネットワーク構造を形成させるために行う。The UV irradiation on the cell surface is applied to the liquid crystal / prepolymer mixture composition injected into the cell so that the UV in the photosensitive wavelength range is applied.
The prepolymer component is polymerized by irradiating V light. At the same time, the phase separation between the liquid crystal component and the prepolymer component is advanced to form a polymer network structure made of a UV curable resin inside the cell.
【0064】このUV照射の際のパラメーターとして
は、UV照射方法(1段階照射、2段階照射など)、U
V波長、UV照射、UV照射時間、UV照射時セル温
度、2段階照射時の1段階照射と2段階照射の間の放置
時間及び放置環境等がある。The parameters for the UV irradiation include the UV irradiation method (one-step irradiation, two-step irradiation, etc.)
There are a V wavelength, UV irradiation, UV irradiation time, cell temperature during UV irradiation, a standing time and a leaving environment between one-step irradiation and two-step irradiation in two-step irradiation, and the like.
【0065】本実施形態では、UV照射の際のパラメー
ターとしてUV照射方法とUV照度及びUV照射時間を
検討した。In the present embodiment, the UV irradiation method, UV illuminance and UV irradiation time were examined as parameters for UV irradiation.
【0066】具体的には、以下の条件で液晶パネルを製
造した。なお、比較の対象として上記第1段階だけの場
合と本実施形態で示す第1,第2段階の2種類を製造し
た。Specifically, a liquid crystal panel was manufactured under the following conditions. In addition, two types of the first stage and the first and second stages described in the present embodiment were manufactured as comparison targets.
【0067】(i)第1段階だけの照射の場合 照度 20〜150 mW/cm2 時間 0.5〜120 秒 (ii)第1,第2の2段階の照射の場合 第1段階で、 照度 20〜150 mW/cm2 時間 0.5〜120 秒 第2段階で、 照度 1〜20 mW/cm2 時間 50〜3000 秒 該照射時、ステージの温度は、液晶/プレポリマーの相
分離温度(15〜18℃)以上〜30℃までを調べた。(I) In the case of irradiation only in the first stage Illuminance 20 to 150 mW / cm 2 Time 0.5 to 120 seconds (ii) In the case of irradiation in the first and second two stages In the first stage, the illuminance 20 to 150 mW / cm 2 hours 0.5 to 120 seconds In the second stage, the illuminance 1 to 20 mW / cm 2 hours 50 to 3000 seconds During the irradiation, the temperature of the stage is the phase separation temperature of the liquid crystal / prepolymer ( (15-18 ° C) or higher and up to 30 ° C.
【0068】また、第2の液晶領域である遮光部材20
の透過領域とシール枠との幅については、50〜300
0μmの範囲を検討した。本実施形態では、照射時の遮
光部材20の加工精度及び迷光により、境界部が100
μm程度ばらついていた。この条件下で、第2の液晶領
域は200μm以上あれば、ムラ改善効果が充分発揮さ
れることがわかった。The light shielding member 20 serving as the second liquid crystal region
The width between the transparent region and the seal frame is 50 to 300.
The range of 0 μm was studied. In the present embodiment, the boundary portion is 100
The dispersion was about μm. Under these conditions, it was found that if the second liquid crystal region was 200 μm or more, the effect of improving the unevenness was sufficiently exhibited.
【0069】こうして得られた液晶パネルの反射率対電
圧特性は、面内分布が著しく改善し、表示ムラが充分実
用上問題のない程度に減少した。また、ポリマーネット
ワーク液晶の断面を走査型電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、図8に模式的に示されるネットワーク構造(Aはポ
リマー部、Bは液晶部を示す)が観察された。第1,第
2の2段階照射した表示領域を含む第1の領域のポリマ
ーの網目の穴の平均径は0.5〜5μmであり、弱照射
した第2段階だけの第2の領域の平均径は5〜100μ
mであった。The reflectance versus voltage characteristics of the liquid crystal panel obtained in this way were significantly improved in the in-plane distribution, and the display unevenness was reduced to such an extent that there was no practical problem. When the cross section of the polymer network liquid crystal was observed with a scanning electron microscope, a network structure (A indicates a polymer portion, B indicates a liquid crystal portion) schematically shown in FIG. 8 was observed. The average diameter of the holes of the mesh of the polymer in the first region including the display region irradiated with the first and second two-step irradiation is 0.5 to 5 μm, and the average of the second region in only the second step irradiated weakly The diameter is 5-100μ
m.
【0070】例えば、第1段階目の照射を40mW/c
m2、6秒間、第2段階を5mW/cm2、430秒間で
行った場合、面内の輝度ムラは、±5%以内に抑えられ
た。分布改善の効果は、例えば、第1段階を40mW/
cm2、60秒間で行い、第2段階を行わない場合にも
同様の効果が見られた。また、ヒステリシス、応答速度
及びコントラストは、従来と比べても良好であった。For example, the first stage irradiation is performed at 40 mW / c.
When the second stage was performed at 5 mW / cm 2 for 430 seconds at m 2 for 6 seconds, the in-plane luminance unevenness was suppressed to within ± 5%. The effect of the distribution improvement is, for example, 40 mW /
The same effect was observed when the measurement was performed at 60 cm 2 for 60 seconds and the second step was not performed. In addition, hysteresis, response speed and contrast were better than before.
【0071】また、本実施形態による液晶パネルをR,
G,B色毎に最適化し、3板式の投射型プロジェクター
にセットしたところ、色ムラの面内分布が改善され、画
質の品位が大きく向上した。The liquid crystal panel according to the present embodiment is denoted by R,
When optimized for each of the G and B colors and set in a three-plate projection type projector, the in-plane distribution of color unevenness was improved, and the quality of image quality was greatly improved.
【0072】(6:液晶注入口のエンドシール)UV照
射を行ったセルは液晶注入口のエンドシールを行った。
エンドシール剤としては(株)スリーボンド製UV硬化
型エポキシアクリレート樹脂30Y−195Bを用い
た。セルの液晶注入口にエンドシール剤を塗布しセルの
液晶表示部の遮光を行った後エンドシール剤にUV照射
を行いUV硬化させることによりエンドシールを完了し
た。エンドシール剤としては他に積水ファインケミカル
(株)製UV硬化型アリル樹脂A704、協立化学産業
(株)製等も用いることができた。次いでセル表面に付
着した異物を除去した後、セルを光学系組み込み用ホル
ダーに貼り付け、さらに画像信号を伝達するためにホル
ダー上へのフレキシブルプリント基板の接続及びワイヤ
ーボンディングを用いたアクティブマトリクス基板の電
極パッドとフレキシブルプリント基板との接続を行うこ
とにより液晶表示用パネルを形成することができた。(6: End Seal of Liquid Crystal Injection Port) The cells irradiated with UV light were subjected to end seal of the liquid crystal injection port.
As the end seal agent, UV curable epoxy acrylate resin 30Y-195B manufactured by Three Bond Co., Ltd. was used. An end sealant was applied to the liquid crystal injection port of the cell to shield the liquid crystal display of the cell from light, and then the end sealant was irradiated with UV and cured by UV to complete the end seal. In addition, as the end seal agent, UV curable allyl resin A704 manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd., Kyoritsu Chemical Sangyo Co., Ltd., etc. could be used. Next, after removing the foreign substances attached to the cell surface, the cell is attached to a holder for mounting an optical system, and furthermore, a flexible printed circuit board is connected to the holder and an active matrix substrate using wire bonding is used to transmit image signals. By connecting the electrode pads to the flexible printed circuit board, a liquid crystal display panel could be formed.
【0073】こうして作成した液晶パネルのコントラス
ト比について説明する。2段階照射においては1段階目
のUV照度は少なくとも20mW/cm2 以上必要であ
ることがわかった。また、1段階目照度を50mW/c
m2 以上にした場合120mW/cm2 までの範囲では
コントラスト比の悪化は見られていない。この現象は1
段階目照度が増加したために形成されるポリマーネット
ワーク寸法が小さくなり最も波長の長いRの波長に対す
る散乱特性が劣化しはじめたためと考えられる。The contrast ratio of the liquid crystal panel thus produced will be described. It was found that in the two-step irradiation, the first-step UV illuminance required was at least 20 mW / cm 2 or more. In addition, the first-stage illuminance is 50 mW / c.
When it is set to m 2 or more, deterioration of the contrast ratio is not observed in the range up to 120 mW / cm 2 . This phenomenon is 1
This is presumably because the size of the polymer network formed became smaller due to the increase in the stepwise illuminance, and the scattering characteristics for the longest wavelength R began to deteriorate.
【0074】従って、1段階目照度の上限はポリマーネ
ットワークの微細化による散乱特性の劣化によって規定
され、実質的には150mW/cm2 以下の照度である
ことが望ましい。Accordingly, the upper limit of the first-stage illuminance is determined by the deterioration of the scattering characteristics due to the miniaturization of the polymer network, and it is desirable that the illuminance is substantially 150 mW / cm 2 or less.
【0075】[実施形態2]図3は、本発明の実施形態
2の光照射装置の概略構成を示す図である。[Second Embodiment] FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a light irradiation apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【0076】図3において、11はメタルハライドラン
プやハロゲンランプ、キセノンランプ等の発光管である
光源、16は遮光マスク、20はアクティブマトリクス
基板1と対向ガラス2を含む液晶パネル、17は紫外線
の波長領域を透過するバンドパスフィルター、18は液
晶パネル20の方向に集光する集光レンズ、19は液晶
パネル4に平行光を出力する集光レンズ、15は温度調
整機能付きx−yステージである。In FIG. 3, reference numeral 11 denotes a light source which is an arc tube such as a metal halide lamp, a halogen lamp, or a xenon lamp; 16, a light shielding mask; 20, a liquid crystal panel including the active matrix substrate 1 and the counter glass 2; A band-pass filter that transmits light through a region, 18 is a condenser lens that collects light in the direction of the liquid crystal panel 20, 19 is a condenser lens that outputs parallel light to the liquid crystal panel 4, and 15 is an xy stage with a temperature adjustment function. .
【0077】本実施形態でも、実施形態1と同様に、反
射型アクティブマトリクス基板1に、シール剤、スペー
サ剤を介して、ガラス基板2を貼り合わせたセルを作製
し、ポリアクリレート高分子にネマチック液晶を4:1
の比で混合した液晶/プレポリマー材料を常圧で注入し
た。In this embodiment, as in the first embodiment, a cell in which a glass substrate 2 is bonded to a reflective active matrix substrate 1 via a sealing agent and a spacer agent is produced, and a nematic is added to a polyacrylate polymer. 4: 1 liquid crystal
Was injected at normal pressure.
【0078】本実施形態では、UV照射時の構成を図3
の如く構成した。即ち、波長350〜400nmにピー
クを有する光源11を遮光マスクで成形し、光学フィル
ター(バンドパスフィルタ)17で350〜400nm
成分のみを透過させ、集光レンズ18,19で所望のサ
イズに縮小し、温度調整機能付きX−Yステージ15上
に置いた液晶パネル20に光を照射した。In this embodiment, the configuration at the time of UV irradiation is shown in FIG.
It was configured as follows. That is, the light source 11 having a peak at a wavelength of 350 to 400 nm is formed using a light shielding mask, and the optical filter (bandpass filter) 17 is used to form the light source 11 at a wavelength of 350 to 400 nm.
Only the components were transmitted, reduced to a desired size by the condenser lenses 18 and 19, and the liquid crystal panel 20 placed on the XY stage 15 with a temperature adjustment function was irradiated with light.
【0079】この系では、x−yステージで、照射位置
の微調整が可能であるので、第1、第2の液晶領域を精
密に制御できる。In this system, since the irradiation position can be finely adjusted on the xy stage, the first and second liquid crystal regions can be precisely controlled.
【0080】また、遮光マスク16を移動することで、
照射時間の制御、遮光面積の変更ができるので、1台の
装置で、2段階のUV照射が一挙にできる構造となって
おり、生産性の向上に寄与する。Further, by moving the light-shielding mask 16,
Since the irradiation time can be controlled and the light-shielding area can be changed, the structure is such that two steps of UV irradiation can be performed at once with a single device, contributing to an improvement in productivity.
【0081】UV照射条件は、実施形態1と同じ範囲で
検討した。また、第2の液晶領域の幅については、50
〜5000μmを検討した。The UV irradiation conditions were examined in the same range as in the first embodiment. The width of the second liquid crystal region is 50
55000 μm were studied.
【0082】本実施形態では、光がパネルに垂直に入射
すること、及び照射領域の位置精度が±1μm以内であ
る結果、ムラ改善の効果は100μm以上,3000μ
m以下の幅で見られた。In this embodiment, the light is perpendicularly incident on the panel, and the positional accuracy of the irradiation area is within ± 1 μm. As a result, the effect of improving the unevenness is 100 μm or more and 3000 μm.
m or less.
【0083】得られた液晶パネル20の反射率vs電圧
特性は、実施形態1と同様に、従来に比較して著しく改
善し、表示ムラが解消した。The reflectance vs. voltage characteristics of the obtained liquid crystal panel 20 were remarkably improved as compared with the prior art, and the display unevenness was eliminated, as in the first embodiment.
【0084】また、コントラスト、ヒステリシス、応答
速度などの特性も従来を上まわるものであった。Further, characteristics such as contrast, hysteresis, response speed and the like were also higher than those of the prior art.
【0085】[0085]
【発明の効果】本発明によれば、遮光部材で囲まれた第
1,第2の2段階で照射した第1の領域に対して、第2
の領域が応力緩和層となり、表示部のネットワークが均
一化することで、表示輝度ムラを防止し、3板の液晶表
示装置として3色を合成した場合に、色ムラを改善する
ことができる。According to the present invention, the first region irradiated with the first and second steps surrounded by the light-shielding member has the second region.
Is used as a stress relaxation layer and the network of the display section is made uniform, thereby preventing display brightness unevenness and improving color unevenness when three colors are combined in a three-panel liquid crystal display device.
【0086】また、本発明によれば、第2の領域がシー
ルからの配向規制力の緩和層として働くため、表示領域
のシールからの影響が出にくくなり、表示輝度ムラ及び
色ムラが大幅に改善される。Further, according to the present invention, since the second region functions as a layer for alleviating the alignment regulating force from the seal, the effect of the seal on the display region is less likely to occur, and the display luminance unevenness and color unevenness are greatly reduced. Be improved.
【0087】さらに、第1,第2の2段階照射を行うこ
とで、すべての液晶混合物を反応させ、液晶の不安定性
をなくして、液晶表示装置の信頼性を改善することがで
きる。Further, by performing the first and second two-step irradiation, all the liquid crystal mixtures are reacted, the instability of the liquid crystal is eliminated, and the reliability of the liquid crystal display device can be improved.
【図1】本発明による実施形態の液晶表示装置の概念的
平面図と断面図である。FIG. 1 is a conceptual plan view and a sectional view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明による実施形態の液晶表示装置の製造段
階の照射における外観図である。FIG. 2 is an external view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention at the time of irradiation in a manufacturing stage.
【図3】本発明による実施形態の液晶表示装置の製造段
階の照射における外観図である。FIG. 3 is an external view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention during irradiation in a manufacturing stage.
【図4】本発明による実施形態の液晶表示装置のヒステ
リシス特性図である。FIG. 4 is a hysteresis characteristic diagram of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.
【図5】本発明による実施形態の液晶表示装置の平面図
である。FIG. 5 is a plan view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
【図6】本発明による実施形態の液晶表示装置の概念的
断面図である。FIG. 6 is a conceptual sectional view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
【図7】本発明による実施形態の液晶表示装置の評価用
光学系と投写型液晶表示装置の外観図である。FIG. 7 is an external view of an evaluation optical system and a projection type liquid crystal display device of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.
【図8】本発明による液晶表示装置に用いられる液晶層
の断面構造の一例を模式的に表した図である。FIG. 8 is a diagram schematically illustrating an example of a cross-sectional structure of a liquid crystal layer used in a liquid crystal display device according to the present invention.
1 アクティブマトリクス基板 2 対向ガラス 3 シール剤 4 スペーサ 5 表示領域 6 注入口 7 第1の領域液晶 11 発光管 12 ミラー 13 短波長カットフィルター 14 液晶/プレポリマー混合物 15 温度調整ステージ 16 遮光マスク 17 バンドパスフィルター 18,19 集光レンズ 20 液晶パネル REFERENCE SIGNS LIST 1 active matrix substrate 2 facing glass 3 sealant 4 spacer 5 display area 6 inlet 7 first area liquid crystal 11 arc tube 12 mirror 13 short wavelength cut filter 14 liquid crystal / prepolymer mixture 15 temperature adjustment stage 16 light shielding mask 17 bandpass Filter 18, 19 Condenser lens 20 Liquid crystal panel
Claims (18)
1のポリマー含有液晶領域と、前記第1の領域外の第2
の領域を構成する第2のポリマー含有液晶領域とを有
し、前記第1と前記第2のポリマー含有液晶領域とで、
ポリマーのネットワーク構造が異なることを特徴とする
液晶表示装置。1. A first polymer-containing liquid crystal region constituting a first region including a display region, and a second polymer-containing liquid crystal region outside the first region.
And a second polymer-containing liquid crystal region constituting a region of the first and second polymer-containing liquid crystal regions,
A liquid crystal display device having a different polymer network structure.
より観察されるポリマーの網目の穴の平均的な径が、前
記第1と前記第2のポリマー含有液晶領域とで異なる請
求項1に記載の液晶表示装置。2. The polymer-containing liquid crystal region according to claim 1, wherein the average diameter of the polymer network holes observed by observing a cross section of the polymer-containing liquid crystal region is different between the first and second polymer-containing liquid crystal regions. Liquid crystal display.
穴の平均的な径が、前記第2のポリマー含有液晶領域の
それよりも小さい請求項2に記載の液晶表示装置。3. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the average diameter of the holes in the first polymer-containing liquid crystal region is smaller than that of the second polymer-containing liquid crystal region.
穴の平均的な径は、0.5〜5ミクロンの範囲にある請
求項3に記載の液晶表示装置。4. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein an average diameter of the holes in the first polymer-containing liquid crystal region is in a range of 0.5 to 5 microns.
穴の平均的な径は、5〜100ミクロンの範囲にある請
求項3に記載の液晶表示装置。5. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein an average diameter of the holes in the second polymer-containing liquid crystal region is in a range of 5 to 100 microns.
は、100ミクロン以上ある請求項1に記載の液晶表示
装置。6. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the width of the second polymer-containing liquid crystal region is 100 μm or more.
は、200ミクロン以上ある請求項6に記載の液晶表示
装置。7. The liquid crystal display according to claim 6, wherein the width of the second polymer-containing liquid crystal region is 200 μm or more.
リマー含有液晶をシールするシール部と接する請求項1
に記載の液晶表示装置。8. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the second polymer-containing liquid crystal region is in contact with a sealing portion for sealing the polymer-containing liquid crystal.
3. The liquid crystal display device according to 1.
記シール部と接せず、前記第2のポリマー含有液晶領域
の内側に位置する請求項8に記載の液晶表示装置。9. The liquid crystal display device according to claim 8, wherein the first polymer-containing liquid crystal region is not in contact with the seal portion and is located inside the second polymer-containing liquid crystal region.
基板間に、液晶材料及び、プレポリマー材料を配し、前
記プレポリマー材料に重合反応を生じさせる光を照射し
て前記プレポリマー材料を重合させて構成する液晶表示
装置の製造方法において、 表示領域を含む第1の領域に第1の光照射を行った後、
前記第1の領域外の第2の領域及び前記第1の領域に第
2の光照射を行うことを特徴とする液晶表示装置の製造
方法。10. A liquid crystal material and a prepolymer material are disposed between a pair of substrates, at least one of which is transparent, and the prepolymer material is polymerized by irradiating light that causes a polymerization reaction to the prepolymer material. In the method of manufacturing a liquid crystal display device configured by the above, after irradiating the first region including the display region with the first light,
A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising: irradiating a second region outside the first region and the first region with second light.
する為のシール領域の内側に位置する請求項10に記載
の液晶表示装置の製造方法。11. The method according to claim 10, wherein the first region is located inside a sealing region for sealing a liquid crystal material.
含む請求項11に記載の液晶表示装置の製造方法。12. The method according to claim 11, wherein the second area includes the seal area.
る請求項10に記載の液晶表示装置の製造方法。13. The method according to claim 10, wherein the light irradiation is performed using ultraviolet light.
射に比べて、照度が高いことを特徴とする請求項13に
記載の液晶表示装置に製造方法。14. The method according to claim 13, wherein the first light irradiation has a higher illuminance than the second light irradiation.
/cm2の照度で行い、前記第2の光照射を1〜20m
W/cm2の照度で行う請求項10乃至14のいずれか
1項に記載の液晶表示装置の製造方法。15. The first light irradiation is performed at 20 to 150 mW.
/ Cm 2 at an illuminance of 2 to 20 m.
The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 10, wherein the illuminance is W / cm 2 .
射に比べて、照射時間が短いことを特徴とする請求項1
3に記載の液晶表示装置の製造方法。16. The method according to claim 1, wherein the first light irradiation has a shorter irradiation time than the second light irradiation.
4. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to item 3.
行い、前記第2の光照射を50〜3000秒行う請求項
16に記載の液晶表示装置の製造方法。17. The method according to claim 16, wherein the first light irradiation is performed for 0.5 to 120 seconds, and the second light irradiation is performed for 50 to 3000 seconds.
載の液晶表示装置に光源からの光を照射し、前記液晶表
示装置からの反射光をスクリーンに投射して画像を表示
する液晶プロジェクター。18. A liquid crystal for displaying an image by irradiating the liquid crystal display device according to claim 1 with light from a light source and projecting the reflected light from the liquid crystal display device on a screen. projector.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10057663A JPH10311972A (en) | 1997-03-10 | 1998-03-10 | Liquid crystal display device, liquid crystal projector using the same and production of the liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9-54643 | 1997-03-10 | ||
JP5464397 | 1997-03-10 | ||
JP10057663A JPH10311972A (en) | 1997-03-10 | 1998-03-10 | Liquid crystal display device, liquid crystal projector using the same and production of the liquid crystal display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10311972A true JPH10311972A (en) | 1998-11-24 |
Family
ID=26395432
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10057663A Pending JPH10311972A (en) | 1997-03-10 | 1998-03-10 | Liquid crystal display device, liquid crystal projector using the same and production of the liquid crystal display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10311972A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005258074A (en) * | 2004-03-11 | 2005-09-22 | Fujitsu Display Technologies Corp | Manufacturing method of liquid crystal display |
KR100617025B1 (en) * | 2000-11-08 | 2006-08-29 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Liquid crystal display panel and Method for manufacturing the same |
US7633588B2 (en) | 2005-04-29 | 2009-12-15 | Au Optronics Corp. | Fringe field switching LCD having smectic liquid crystal and utilizing alternate current squared wave driving voltage |
JP2016505670A (en) * | 2012-12-13 | 2016-02-25 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung | Liquid crystal medium |
-
1998
- 1998-03-10 JP JP10057663A patent/JPH10311972A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100617025B1 (en) * | 2000-11-08 | 2006-08-29 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Liquid crystal display panel and Method for manufacturing the same |
JP2005258074A (en) * | 2004-03-11 | 2005-09-22 | Fujitsu Display Technologies Corp | Manufacturing method of liquid crystal display |
US7633588B2 (en) | 2005-04-29 | 2009-12-15 | Au Optronics Corp. | Fringe field switching LCD having smectic liquid crystal and utilizing alternate current squared wave driving voltage |
JP2016505670A (en) * | 2012-12-13 | 2016-02-25 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung | Liquid crystal medium |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100258822B1 (en) | Liquid crystal display device, projector using it, and production method of liquid crystal display device | |
US5777713A (en) | Liquid crystal display unit with spacers form in the light shielding regions | |
US6333770B1 (en) | Liquid crystal panel with reducing means, manufacturing method therefore and projection display apparatus using the same | |
US6175397B1 (en) | Liquid crystal display apparatus, a liquid crystal projector using same, and a method of manufacturing the liquid crystal display apparatus | |
US5905552A (en) | Polymer dispersed liquid crystal display device | |
JP2804198B2 (en) | Liquid crystal display | |
JPH10311972A (en) | Liquid crystal display device, liquid crystal projector using the same and production of the liquid crystal display device | |
WO2010098063A1 (en) | Liquid crystal display device | |
JP2001091931A (en) | Manufacture of liquid crystal device | |
JPH11133387A (en) | Production of liquid crystal element and liquid crystal display device | |
JP3313142B2 (en) | Liquid crystal panel and projection display device using the same | |
JPH11194327A (en) | Liquid crystal display device, its manufacture and liquid crystal projector | |
JP3119026B2 (en) | Liquid crystal panel, method of manufacturing the same, and liquid crystal projection television using the same | |
JPH07181461A (en) | Liquid crystal panel and display device using the same | |
JP3257184B2 (en) | Active matrix liquid crystal display | |
JPH07104267A (en) | Active matrix liquid crystal display element | |
JP3252561B2 (en) | Active matrix liquid crystal display | |
JPH07104275A (en) | Active matrix liquid crystal display element | |
JP2008009274A (en) | Manufacturing method of liquid crystal display | |
JP3252308B2 (en) | Active matrix liquid crystal display | |
JP2004246046A (en) | Method for manufacturing liquid crystal display element, and liquid crystal display element | |
JPH095723A (en) | Production of high polymer dispersion type liquid crystal display device | |
JP2003015117A (en) | Projection type display device | |
JPH04304424A (en) | Projection type liquid crystal display device | |
JPH07104255A (en) | Polymer dispersion type liquid crystal display element and its production |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040220 |