专利名称：液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用塑料基底的液晶显示器。
包括液晶板的液晶显示器通常用作手表、计算器、电视机、个人计算机、字处理器、导航系统、仪表、其它信息装置及其终端的显示器。液晶板主要由玻璃基底组成。有一种反射型液晶显示器刚刚被投入实际使用，其中反射层和滤色片层形成在液晶板背面的玻璃基底的内表面上，同时一个偏振片形成在前面的另一个玻璃基底的外表面上。
近年来，为降低显示器的厚度和重量，提出了用塑料基底替换玻璃基底来构造上述反射型液晶显示器。使用塑料基底的这种液晶显示器也在液晶板的前表面上包含一个偏振片。
上述使用塑料基底的液晶显示器具有以下问题。形成在液晶板前表面上的偏振片随着温度和湿度的变化而膨胀或收缩。这导致液晶显示器的例如翘曲和失真等的变形，这个器件变形成为螺旋桨形状或不规则形状。因此降低了液晶显示器作为显示器的性能，使得难以提供具有长期稳定性的塑料显示器。偏振片膨胀和收缩的原因是随着温度和湿度的变化偏振膜作为一种定向膜会沿着定向轴的方向膨胀和收缩。
为解决上述问题，日本未审专利申请出版物JP-A 8-54620提出了一种方法，其中高度光学透明的塑料基底一体地形成在偏振片的表面上。偏振片形成在具有一对塑料基底的液晶板的前表面或后表面上。日本未审专利申请出版物JP-A 11-305040提出了一种方法，其中紫外线固化树脂层形成在偏振片上。
然而，其中采用了JP-A 8-54620和JP-A 11-305040中公开的方法的上述反射型液晶显示器是一种只在前表面上有偏振片的非对称结构。在这种结构中不能充分地抑制偏振片的翘曲。结果，在液晶显示器中存在会产生翘曲和失真的问题。
本发明的一个目的是提供一种使用塑料基底的液晶显示器，其中不易发生诸如翘曲和失真等变形。
本发明的液晶显示器包括透光的第一塑料基底，包括反射层的第二塑料基底，夹在第一和第二塑料基底之间的液晶层，和形成在第一塑料基底的外表面上的偏振片，该液晶显示器还包括形成在第二塑料基底外表面上的第三塑料基底。
在偏振片只位于液晶显示器一侧上，即第一塑料基底的外表面上，的结构中，液晶显示器可能会变形，因为偏振片随着温度和湿度的改变而膨胀和收缩。然而根据本发明，随着温度和湿度的变化而膨胀和收缩的第三塑料基底形成在液晶显示器上与偏振片相反的一侧上，即在第二塑料基底的外表面上。因此在偏振片随着温度和湿度的变化而膨胀和收缩时，在第二基底上的第三塑料基底也以相同的方式膨胀和收缩。这抑制了液晶显示器的变形。
因此，本发明的液晶显示器防止了例如翘曲成螺旋桨形状或失真为不规则形状的变形，因而对于长期使用有稳定性。至于随温度和湿度的变化而膨胀和收缩的第三塑料基底，可以使用例如，聚碳酸酯制作的定向塑料基底或环氧树脂制作的非定向塑料基底。
如上所述，根据本发明，随着温度和湿度的变化而膨胀和收缩的第三塑料基底形成在具有反射层的塑料基底的外表面上。在偏振片随着温度和湿度的变化而膨胀和收缩时，第三塑料基底也膨胀和收缩。这抑制了液晶显示器的变形。因此，本发明的液晶显示器的结构能显著降低随着温度和湿度的变化产生的例如翘曲和失真的变形，在很长的时期保持稳定的质量。
在本发明中，第三塑料基底优选地包括一个定向的膜。
根据本发明，形成在第二塑料基底上的第三塑料基底包括一个定向的膜。因此，第三塑料基底随着温度和湿度的变化沿定向轴膨胀和收缩，由此抑制了液晶显示器的变形。含有一个定向的膜的塑料基底的例子包括有聚碳酸酯(PC)制作的塑料基底，例如，其中一个单个的膜可以被定向；和包括叠层的定向膜例如定向的聚酯膜(即，聚对苯二甲酸乙酯)的基底。
根据本发明，因为形成在第二塑料基底上的第三塑料基底包括一个定向的膜，第三塑料基底容易随着温度和湿度的变化而膨胀和收缩。这抑制了液晶显示器的变形。
在本发明中，包括定向的膜的第三塑料基底优选地是包括偏振膜的偏振片。
根据本发明，第三塑料基底是包括偏振膜的偏振片。由此，象形成在第一塑料基底上的偏振片那样，该偏振片随着温度和湿度的变化而膨胀和收缩。这抑制了液晶显示器的变形。
此外，在本发明中，优选的是定向膜的定向轴的方向平行于形成在第一塑料基底的外表面上的偏振片的定向轴方向。
此外，在本发明中，优选的是定向膜的定向轴方向平行于形成在第一塑料基底的外表面上的偏振片的偏振膜的定向轴方向。
根据本发明，包括定向膜的第三塑料基底的定向轴方向平行于形成在第一塑料基底上的偏振片的定向轴方向。由此，第三塑料基底沿与偏振片相同的方向膨胀和收缩，因此抑制了液晶显示器的变形。
根据本发明，作为偏振片的第三塑料基底的定向轴方向平行于形成在第一塑料基底上的偏振片的定向轴方向。因此，象形成在第一塑料基底上的偏振片那样，第三塑料基底随着温度和湿度的变化沿相同的方向膨胀和收缩。这抑制了液晶显示器的变形。
本发明的其它和进一步的目的、特征和优点从下面参照附图的详细描述中将更清晰。其中
图1是本发明的一个实施例的液晶显示器的剖视图；图2是包括无聚碳酸酯基底或粘附层的液晶显示器的剖视图；图3是本发明另一个实施例的液晶显示器的剖视图。
现在参照附图，描述本发明的优选实施例。
图1是根据本发明的一个实施例的液晶显示器9的剖视图。本发明的液晶显示器9包括透光的第一塑料基底1，包括反射层4的第二塑料基底2。基底1和2相互面对定位，它们之间以由间隔器等限定的预定的间隔彼此相对固定。液晶层8形成在基底1和2之间的空间中并用密封剂6密封。液晶显示器9因此是反射型的。
液晶显示器9的尺寸是82mm×63mm，约3.8英寸。透光的塑料基底1厚度约0.4mm的光学透明的环氧化物基底组成。粘附了反射器的塑料基底2厚度约0.4mm的光学透明的环氧化物基底组成。漫反射层4以如下方式附着在粘附了反射器的塑料基底2的一个表面上。一树脂层形成在环氧化物基底的一个表面上，使该树脂层的表面粗糙。然后反射性金属例如铝蒸发在粗糙表面上，由此形成漫反射层4。反射层4不是必须为漫反射层。作为透光的塑料基底，使用的是厚度约0.1mm-1mm的通常由聚酯砜(PES)制作的光学透明基底。
透光的塑料基底1和粘附了反射器的塑料基底2以预定的间隔透过粘结剂6粘结在一起，使得反射层4位于面对透光的塑料基底1的内侧。在透光塑料基底1的外侧，偏振片3与粘附层5一起粘附，使得其偏振轴与液晶显示器9的侧面成45°角。这种偏振片的一个例子是Nitto Denko公司的EG1425DU。聚碳酸酯(PC)基底7作为第三塑料基底沿粘附层5粘附到粘附了反射器的塑料基底2的外表面。
偏振片3以如下方式形成。聚合物材料如聚乙烯醇(PVA)可以吸收碘等元素并沿特定方向定向以形成偏振膜。偏振膜粘附到光学透明的基底例如三醋酸纤维的两侧以形成一体的结构。因此包含定向膜的偏振片3容易随着温度和湿度的变化沿定向轴的方向膨胀和收缩。由热塑性材料的聚碳酸酯制作的基底7也容易随着温度和湿度的变化而膨胀和收缩。
对上述结构的液晶显示器9进行疲劳试验。该过程如下。首先，液晶显示器9放在玻璃平台上，使位于粘附了反射器的塑料基底2上的聚碳酸酯基底7在下面，以确保该表面光滑，没有双边变形和卷曲。其次，液晶显示器9放入恒温槽中保持在25℃的温度和60％的湿度。在经过48小时之后，从恒温槽中取出液晶显示器9，再放在玻璃平台上，使聚碳酸酯基底7在下面。在卷曲处的两端位置测量聚碳酸酯基底7到玻璃平台的高度。
结果，聚碳酸酯基底7到玻璃平台的高度的测量值在0.6mm-1mm范围内，表示卷曲很小。因此证实了该结构不易产生例如卷曲等变形。
图2是去掉了聚碳酸酯基底7的液晶显示器11的剖视图。对液晶显示器11进行上述的疲劳试验。图2的液晶显示器11除了没有提供聚碳酸酯基底7和粘附层5以外，与图1的液晶显示器9具有相同的结构。因此，相同的部件以相同的标号表示，并略去对它们的描述。
对液晶显示器11进行相同的疲劳试验。首先，液晶显示器11放在玻璃平台上，使粘附了反射器的塑料基底2在下面，以确保该表面光滑，没有双边变形和卷曲。其次，液晶显示器11放入恒温槽中保持在25℃的温度和60％的湿度。在经过48小时之后，从恒温槽中取出液晶显示器11，再放在玻璃平台上，使粘附了反射器的塑料基底2在下面。在卷曲处的两端位置测量粘附了反射器的塑料基底2到玻璃平台的高度。
结果，粘附了反射器的塑料基底2到玻璃平台的高度的测量值在1mm-2mm范围内，表示器件的卷曲很大。这是因为偏振片3的偏振膜由于温度和湿度的变化而膨胀和收缩。
从液晶显示器9和11的测试结果的比较中，发现整个液晶显示器的变形由于在粘附了反射器的塑料基底2的外表面提供了聚碳酸酯基底7而被抑制。形成在粘附了反射器的塑料基底2的外表面作为第三基底的基底不限于聚碳酸酯基底7，还可以使用例如环氧化物基底。
图3表示本发明另一个实施例的液晶显示器10的结构的剖视图。在图3的液晶显示器10中，偏振片13粘附到粘附了反射器的塑料基底2的外表面，替换图1所示的液晶显示器9的聚碳酸酯基底7。在图3中，与图1的液晶显示器9中的部件相同的部件以相同的标号表示，并略去对它们的描述。
偏振片13沿粘结剂5，例如Nitto Denko公司的EG1425DU，粘附到透光的塑料基底1的外表面，使其偏振轴与液晶显示器10的侧边成45°角。
在粘附了反射器的塑料基底2的外表面，也沿粘结剂5粘附了偏振片13，它与沿粘结剂5粘附到透光的塑料基底1的外表面的偏振片3是相同的结构，例如Nitto Denko公司的EG1425DU，使得其偏振轴平行于偏振片3的偏振轴的方向。应注意的是，提供偏振片13的目的不是为了偏振，而是为了抑制由于偏振片3的存在而产生的液晶显示器10的变形。
对上述结构的液晶显示器10进行相同的疲劳试验。首先，液晶显示器10放在玻璃平台上，使位于粘附了反射器的塑料基底2上的偏振片13在下面，以确保该表面光滑，没有双边变形和卷曲。其次，液晶显示器10放入恒温槽中保持在25℃的温度和60％的湿度。在经过48小时之后，从恒温槽中取出液晶显示器10，再放在玻璃平台上，使位于粘附了反射器的塑料基底2上的偏振片13在下面。在卷曲处的两端位置测量偏振片13到玻璃平台的高度。
结果，粘附了偏振片13到玻璃平台的高度的测量值在0.1mm-0.3mm范围内，表示卷曲很小。从液晶显示器10的测量结果和具有聚碳酸酯基底7的液晶显示器9的测量结果与没有聚碳酸酯基底的液晶显示器11的测量结果的比较中，发现在液晶显示器10中的卷曲特别小。
在粘附了反射器的塑料基底2上的偏振片13与在透光塑料基底1上的偏振片3的结构相同，并且被布置得使其与偏振片3的定向轴方向平行。因此，随着温度与湿度的变化，偏振片13与偏振片3以相同的方向和相同的程度膨胀和收缩。因此，通过在粘附了反射器的塑料基底2上提供偏振片13，从偏振片3施加到液晶显示器10的应力被消除了，由此抑制了液晶显示器10的变形。
本发明可以用其它具体的小时吸收，而不会背离本发明的精神和实质。由此这里的实施例是解释性的，而不是限制性的，本发明的范围由权利要求限定，而不是前述的说明书，权利要求的等同物的含义和范围内的所有变化应包含在权利要求之内。
权利要求
1.一种液晶显示器，包括透光的第一塑料基底；包含反射层的第二塑料基底；夹在第一和第二塑料基底之间的液晶层；和形成在第一塑料基底的外表面上的偏振片，所述液晶显示器还包括形成在第二塑料基底外表面上的第三塑料基底。
2.根据权利要求1的液晶显示器，特征在于所述第三塑料基底包括一个定向膜。
3.根据权利要求2的液晶显示器，特征在于所述包含一个定向膜的第三塑料基底是一个包含偏振膜的偏振片。
4.根据权利要求2的液晶显示器，特征在于所述定向膜的定向轴方向平行于形成在第一塑料基底的外表面上的偏振片的定向轴方向。
5.根据权利要求3的液晶显示器，特征在于所述定向膜的定向轴方向平行于形成在所述第一速基底的外表面上的偏振片的偏振膜的定向轴方向。
全文摘要
本发明的目的是提供一种使用塑料基底的液晶显示器,其中不易发生诸如翘曲和失真等变形。反射型液晶显示器包括一个透光的塑料基底和一个有反射层的塑料基底。这些基底相互面对定位,其间通过间隔器等限定的预定间隔彼此相对保持固定。液晶层形成在基底之间的间隔中并用密封剂密封。偏振片用粘结剂粘结到透光的塑料基底的外表面,且聚碳酸酯基底用粘结剂粘附到包含反射器的塑料基底的外表面。
文档编号G02F1/13GK1310350SQ0110497
公开日2001年8月29日 申请日期2001年2月23日 优先权日2000年2月23日
发明者佐桑彻 申请人:夏普公司