显示板及其用于该显示板制备的多层极板制造技术

一种多层极板，包括光学透明基片、保护层、导电层、和至少一种各向异性薄晶体膜，所述薄晶体膜是由含有芳环并沿光轴之一具有３．４±０．２＊的晶面间距的结构的物质构成， 其中所述至少一晶体膜是位于所述基片和所述导电层之间并通过所述保护层与所述导电层隔开，以便在任何低于３８０ｎｍ的波长下，所述多层极板对紫外线辐射的透射不超过１％。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及用于数据显示的装置，尤其涉及液晶显示板的元件。
技术介绍
传统上，液晶显示器(LCD)为包括两块平行平面底板(baseplate)和电极系统的扁平盒，该电极是由光学透明导电材料，例如，氧化铟锡(ITO)、In2O3、和SnO2的固溶体制成，并形成于该极板的内表面。具有电极的极板表面通常涂以一层聚酰亚胺或一些其它的聚合物，并进行特殊处理以确保在盒中形成的液晶层的表面和主体(bulk)中获得所要求的液晶分子的均匀排列。在组装后，将该盒用液晶(LC)填充，其可形成起活性介质作用的5-20μm厚的层，其光性能在所施加电场的作用下可发生改变。通过通常粘结在盒的外表面上的正交偏振器系统记录光性能的变化。参阅Yeh，Pochi、和Gu，Claire的Optics of liquid crystal displays(液晶显示器的光学系统)，N.Y.1999。采用包括平行平面的玻璃基片和导电层的极板制造工业用液晶显示板，玻璃极板必须非常平坦并且无气泡及其它光学缺陷。取决于将来的操作条件，可给毛坯板(blank plate)提供不同的导电层。对于以透射方式(transmission mode)进行操作的显示器，可将导电层制成透明的。对于以反射方式进行操作的显示器，正面板(front plate)是由透明导电层制成，而背板(back plate)是由反射导电层制成。参阅Wu，Shin-Tson、和Yang，Deng-Ke的ReflectiveLiquid Crystal Displays(反射式液晶显示器)，N.Y.，2001。透明导电层一般具有在10-102欧姆范围内的表面电阻率并在可见光谱范围内具有0.7-0.9的透射系数。该导电层是通过各种淀积技术制备而成。通常，液晶显示板具有液晶显示器的阵列，并且对于每个液晶显示器具有必要的电极配置(configuration)，其是用掩模蚀刻方法制成。在玻璃极板边缘通过适于焊接外部连接器的接触区将电极进行端接。在该板上的各个液晶显示器是通过被蚀刻的通道将其隔开，在其上将粘结所需要的液晶显示板配置。通过放置在装置周围的隔离物提供板之间必要的间隙。在真空条件下用液晶溶液填充液晶显示板(或阵列)。在该过程中，将该极板进行加热以降低液晶的粘度并提供更好的间隙填充。然后，通过划线折断法将在阵列中制备的各个液晶显示器进行分割，并且将每个液晶显示盒进行密封。最后，将偏振器粘结在液晶显示器外表面。该偏振器具有保护层或通过附加玻璃极板进行保护。为了防止在显示器的操作过程中从玻璃到液晶的离子扩散，在玻璃极板和导电薄膜之间形成一种特殊的保护层。通常，该保护层是由二氧化硅或重金属氧化物构成，尽管也可使用聚合物膜。在工作光谱范围内该保护层必须是透明的，同时该层的厚度和密度必须为在玻璃和液晶之间提供可靠的隔离(isolation)。存在几种用于淀积保护层的方法，包括基于蒸发或喷涂材料的物理方法，以及采用化学反应的化学方法。参阅Proceedings of the 3rdInternational Conference on Coatings on Glass(有关在玻璃涂层的第三次国际会议的会议论文集)，2000年10月29日-11月2日，Maastricht，荷兰。目前，使用最广泛的技术为真空淀积方法。该技术是基于在高真空条件下给定材料的热蒸发。蒸气冷凝以在基片表面形成薄层，该过程相当迅速，只需要几秒钟到几分钟。另一种物理淀积技术是基于阴极喷镀。该方法采用来自阴极的溅射原子，该阴极是用稀薄气体的高能离子进行轰击。溅射原子被淀积到基片表面。在反应溅射的情况下，化学活性气体(例如，氧气)被引入成形室(working chamber)，其有助于具有所需化学组分的沉积物的形成。化学淀积方法包括，例如，从水解化合物溶液形成膜。据此，二氧化硅膜可通过从硅乙醇盐(silicon ethylate)溶液沉降到离心机中旋转的基片上获得。美国专利第5,358,739号描述了通过将硅氮烷聚合物层涂覆于基片，接着在氧化介质中进行加热来形成二氧化硅膜的方法。有许多其它方法可用于形成保护性涂层。用于液晶显示器的传统偏振器具有由聚乙烯醇(PVA)或其衍生物制成的聚合物膜，其是通过同轴向伸长进行定向，用碘化合物进行整体染色(bulk stained)。参阅M.M.Zwick，J.Appl.Polym.Sic.(应用聚合物科学杂志)，No.9，2393-2424(1995)。经碘染色的PVA为基本成分的偏振器在可见光谱范围的长波区具有较高的偏振特性并在光中高度稳定。该含碘偏振器的缺点是较低的耐潮湿性和热稳定性，其需要使用各种保护层。这类偏振器可含有高达10层。通过含有二色性染料的薄膜可提供一种含碘偏振器的替代物。参阅美国专利第5,340,504号和日本专利59,145,255。通过同轴向伸长(uniaxially stretching)用二色性染料进行整体染色的聚合物(例如，PVA)薄膜可制得这样的起偏振膜。然而，用二色性染料染色的偏振器的使用还要求涂覆保护层。通过同轴向伸长得到的偏振器的光轴是沿着薄膜的一侧进行定向。然而，TN和STN类型液晶显示器的某些设计要求将偏振轴制造成与液晶显示器面成非零的角度。截断这样的偏振器可导致相当数量的废料(高达20％)。在组装后将偏振器粘结在液晶显示盒上，其引入了附加的工艺操作并增加了最终产品的成本。WO94/28073描述了基于有机染料的液晶溶液的偏振器。根据这项技术，该偏振器可通过已知方法的一种将一薄层的液晶染料溶液淀积到玻璃或聚合物基片上获得。这项技术的特征是在淀积过程中完成染料分子的取向，以便干燥后立即获得一种薄的热稳定起偏振膜。使用这种偏振器有助于研制新型的液晶显示器，其中偏振层可在液晶盒的壁(内部或外部)上迅速地形成。优选内层，这是因为这种设计可增加液晶显示器的强度和可靠性、简化液晶显示器的设计，并降低工艺操作量。通过适当地选择涂覆和排列条件，可以制得含有各向异性膜的二向色性偏振器，该各向异性膜至少部分具有晶体结构。参阅欧洲专利01128192A1。这样的二向色性偏振器具有更高程度的各向异性和更好的热稳定性。在具有内部偏振器的液晶显示器中，二向色性偏振层，根据欧洲专利01004921A1，通常形成在电极系统之上。为了达到该目的，用特定层将电极进行覆盖以确保调平(平面化)并且改善二向色性偏振器材料的粘附。然而，该过程增加了层数，总液晶显示器厚度、和工艺操作量。而且在形成电极系统后二向色性偏振器的应用可使生产方案灵活性变差，从而妨碍了产品种类的改变。在液晶显示器生产中的另一个问题是使其免受紫外线辐射。众所周知，在暴露于紫外线辐射20-25小时后，用在现代液晶显示器中的液晶会发生降解。这使得在液晶显示器的设计中，必需使用附加保护层或特定材料。参阅美国专利第5,539,552号。例如，美国专利第5,281,562号描述了在约400nm处具有锐截止的特殊玻璃用做基板的材料。专利技术简述本专利技术提供包括光学透明基片、保护层、导电层、和至少一种各向异性薄晶体膜的多层极板。该各向异性薄晶体膜是由物质构成，该物质含有芳环并沿光轴之一具有晶面间距为3.4±0.2的结构。该晶体膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·V·保克什托，帕维尔·I·拉扎列夫，
申请(专利权)人：破产服务集团公司，日东电工株式会社，
类型：发明
国别省市：