JPH02193117A - 液晶セルの製造法 - Google Patents

液晶セルの製造法

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JPH02193117A
JPH02193117A JP1013372A JP1337289A JPH02193117A JP H02193117 A JPH02193117 A JP H02193117A JP 1013372 A JP1013372 A JP 1013372A JP 1337289 A JP1337289 A JP 1337289A JP H02193117 A JPH02193117 A JP H02193117A
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、液晶セルを製造する際に中間材料となる可撓
性積層体、およびそれを用いて作製した液晶セルに関す
るものである。
従来の技術 液晶表示パネルの製造に必要な液晶セルは、ガラス板や
厚手のプラスチックスシートからなる基板に透明電極を
形成させ、さらにその上から配向膜を形成したのちラビ
ング処理し、ついでこのようにして得た液晶セル基板2
枚の透明電極側をスペーサを介して対向配置し、両液晶
セル基板の間に液晶を封入すると共に、周縁をシールす
ることにより製造される。
発明が解決しようとする課題 上述の液晶セルの製造工程は、より具体的には次に述べ
るように極めて多段階の工程、すなわち、 基板の洗浄時透明導電膜蒸着叫レジスト塗布畔現像時エ
ツチング・洗浄−配向層形成−ラビング処理→シール剤
印刷またはコモン電極転写印刷−セミキュア瞬結り合せ
呻加熱硬化畔真空脱気→液晶注入→注入口封止、 の諸工程を経る上、各工程をクリーン度の高い環境下に
行わなければならない。
これらの工程操作は自動化が進んでいるが、基板として
ガラス板や厚手のプラスチックスシートを用いる限りは
生産ラインに種々の制約が伴なうことを免かれない。
たとえば、「透明導電膜蒸着」工程という一つの工程の
みを例にとっても、基板は、ガラス板はもとよりたとえ
プラスチックス基板を用いても、相応の剛性または厚さ
を有するのでロール状に巻き取ることはできず、従って
基板にロールeツウ・ロール(roll to rol
l)にて透明電極を形成することは不可能である。そこ
で従来は、所定の寸法の基板を真空蒸着装置またはスパ
ッタリング装置内に供給して高真空条件にもたらし、真
空蒸着またはスパッタリングを行ってから真空状IEを
解除して取り出し、ついで次の基板をボックス内に供給
して同様の操作を繰り返すという煩雑な操作が行われて
いる。
本発明は、このような状況に鑑み、生産性および操作性
を飛躍的に高めるべく、液晶セル製造工程をロール・ツ
ウΦロールにて行う技術を提供することを目的とするも
のである。
課題を解決するための手段 本発明の液晶セル製造用可撓性積層体は、レターデーシ
ョン値50nm以下、光線透過率60%以上の薄膜(l
a)上に透明電極(1b)を設け、さらにその上に配向
層(1c)を設けた構成を有するロール状に巻回可能な
薄層材(1)2枚が、それぞれの配向層(1c)側が対
向するように近接配置されていると共に、内薄層材(1
)、 (1)間に液晶(2)が封入されていることを特
徴とするものである。
また、本発明の液晶セルは、上記の液晶セル製造用可撓
性積層体(3)の両面に、接着剤層(5)。
(5)を介して基板用母材(4)、 (4)を積層一体
化してなるものである。
以下本発明の詳細な説明する。
〈液晶セル製造用可撓性積層体(3))可撓性積層体(
3)は、液晶セルを製造する際の中間材料となるもので
あって、薄層材(1)/液晶(2)/薄層材(1)の構
成を有する。薄層材(1)は薄膜(la)/透明電極(
1b)/配向層(IC)の構成を有するので、可撓性積
層体(3)は、さらに詳しくは、[薄膜(la)/透明
電極(1b)/配向層(IC)]/液晶(2) / [
配向層(IC)/透明電極(1b)/薄膜(la)]の
構成を有する。
可撓性積層体(3)の製造、つまり薄膜(1a)に対す
る透明電極(1b)の形成から液晶(2)の封入に至る
一連の工程は、いずれもロール・ツウ・ロールにより行
うことができる。
まず薄膜(1a)としては、レターデージせン値が5o
nm以下(殊に40nm以下)、光線透過率が60%以
上(殊に80%以上)で、かつロール状に巻回可能な薄
膜であれば種々の単層または複層の薄膜が使用できる。
薄膜(la)は、上記特性値を有する限り、押出法、流
延法をはじめ任意の方法により製造したものを用いるこ
とができる。
薄膜(1a)はロール状に巻回可能であることが要求さ
れるので、その厚さは通常10〜300Km、殊に20
〜200色m、なかんずく30〜1507imの範囲か
ら選択する。ただし、ロール状に巻回可能であれば、3
00 p、tnを越える厚さとすることもできる。
薄膜(la)を構成する樹脂層としては、ポリカーボネ
ートフィルム層、ポリエーテルスルホンフィルム層、ポ
リスルホンフィルム層、ポリアリーレンエステルフィル
ム層、ポリパラバン酸樹脂フィルム層、アモルファスポ
リオレフィンフィルム層、セルロース系樹脂フィルム層
、架橋性樹脂硬化物層、耐透気性合成樹脂フィルム層な
どが例示できる。
ここで架橋性樹脂硬化物層としては、フェノキシエーテ
ル系架橋性樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メラミ
ン樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂などの架橋性樹
脂の硬化物の層があげられる。これらのうち特に好まし
いものは、フェノキジエーテル系重合体と架橋剤との組
成物から形成される層であり、架橋剤としては、活性水
素との反応活性の高い基、たとえばインシアネート基、
カルボキシル基における反応性誘導基(たとえばハライ
ド、活性アミド、活性エステル、酸無水物等)、メルカ
プト基などを2以上有する化合物が用いられる。
耐透気性合成樹脂層としては、たとえばアクリロニトリ
ル成分、ビニルアルコール成分またはハロゲン化ビニリ
デン成分を50モル%以上含有する樹脂の層があげられ
、殊に、ポリビニルアルコールまたはその共重合変性物
あるいはグラフト物、エチレン含量が15〜50モル%
のエチレン−ビニルアルコール共重合体あるいはそのグ
ラフト物などOH基を有するポリマーが重要である。
複層の場合は、隣接層間の密着性を上げるためあるいは
流延製膜時の溶剤によりフィルムが冒されないように、
必要に応じアンカーコーティング層や接着剤層などを介
在させることができる。
架橋性樹脂硬化物層、殊にフェノキシエーテル系架橋性
樹脂硬化物層は、ITOなど透明電極(1b)の密着性
が良いので、薄膜(la)がこのような層を含む複層で
ある場合には、架橋性樹脂硬化物層の面に透明電極(t
b)を形成させることが望ましい。
透明電極(1b)を形成するための素材としては、Sn
、In、Ti 、Pb等の金属、あるいはこれらの酸化
物が用いられ、金属単体を上述の薄膜(1a)上に形成
したときは、必要に応じてその後酸化することもできる
。当初から酸化物層として付着形成させる方法も採用で
きるが、最初は金属単体または低級酸化物の形態で被膜
を形成し、ついで加熱酸化あるいは液相酸化等の酸化処
理を施して透明化する手段を採用することもできる。低
温スパッタリング装置を用いる場合は、酸化加熱工程を
省略することが可能である。なお上記以外に、Au、P
t、Ag等の貴金属を用いる場合もある。
透明電極(tb)の形成は、次のようにして行われる。
まず、供給ロールに巻回した薄膜(1a)と巻取ロール
とを、真空蒸着装置、スパッタリング装置などの透明電
極(1b)形成装置内にセットしておく。
装置内を高真空にもたらし、薄膜(la)を前記供給ロ
ールから繰り出しながら巻取ロールに巻き取る間に、前
記薄膜(1a)の片面に透明電極(1b)を連続的に形
成させていく。
透明電極(1b)形成後は、装置内の真空状態を解除し
、巻取ロールに巻き取られた透明電極(1b)付き薄膜
(1a)を取り出す。
透明電極(1b)の層厚は、100A以上、好ましくは
20OA以上とすることが多い。
上記のようにして薄膜(1a)上に透明電極(1b)を
形成させた後は、常法に従い、配向層(IC)の形成と
ラビング処理を行って薄層材(1)を得、あるいは、レ
ジスト塗布、現像、エツチング・洗浄、配向層(IC)
形成、ラビング処理を行って薄層材(1)を得る。
引き続き薄層材(1)にシール剤印刷またはコモン電極
転写印刷、セミキュアを行い、2枚の薄層材(1)のそ
れぞれの配向層(1c)側が対向するようにして、貼り
合せ、加熱硬化、真空脱気、液晶(2)注入、注入口封
止の各工程をこの順に行う。
本発明においては、これら一連の工程をロール・ツウ・
ロールにて行い、液晶セル製造用可撓性積層体(3)を
得る。
第1図は、本発明の液晶セル製造用可撓性積層体(3)
の模式断面図である。
〈液晶セル〉 ついで、上述の液晶セル製造用可撓性積層体(3)の両
面に、接着剤層(5)、 (5)を介して基板用母材(
4)、 (4)を積層一体化することにより、目的とす
る液晶セルを得る。
第2図は、本発明の液晶セルの模式断面図である。
基板用母材(4)としては、ガラス板またはロール状に
巻回不可能なプラスチックスシートが用いられ、そのレ
ターデーション値は80nm以下、光線透過率は60%
以上であることが好ましい。
プラスチックスシートの場合の厚さは、400〜500
0ル川 (好ましくは500〜4000gm)が適当で
あるが、場合によってはもっと厚くしたりもっと薄くし
たりすることもできる。
基板用母材(4)の中で特に好ましいものは、ポリカー
ボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルス
ルホン、ポリアリーレンエステル、ポリアクリレート(
ポリメチルメタクリレートやポリメチルアクリレート)
、アモルファスポリオレフィンなどである。
積層一体化は接着剤(感圧接着剤、感熱接着剤等を含む
)を用いて行われ、接着剤としてはウレタン系、アクリ
ル系、ポリエステル系、シアノアクリレート系、オレフ
ィン系、エポキシ系、シリコーン系などの接着剤が用い
られる。
なお、これらの接着剤中に含まれる溶剤に起因して、薄
層材(1)の薄膜(1a)または基板用母材(4)の種
類によってはその表面が冒されることがある。また、通
常の接着剤は貼着操作の点で不便であり、感圧接着剤は
通常の接着剤のように完全硬化しないという問題点があ
る。
そこで、薄膜(1a)または基板用母材(4)が耐溶剤
性を有しないときは、接着剤として水系またはアルコー
ル可溶性熱硬化型接着剤やアルコール可溶性紫外線硬化
型接着剤を用いることが好ましい。
水系熱硬化型接着剤としては、エステル結合、アミド結
合、ウレタン結合およびエーテル結合よりなる群から選
ばれた少なくとも1種の結合基により高分子化した高分
子であって、自身を水性媒体中に溶解または分散させる
に足る邦の親木ス(を分子内に有する高分子と硬化剤と
からなる組成物が好適に用いられる。水性媒体としては
、水のほか、水とアルコールとの混合溶剤があげられ、
親木基としては、スルホン酸金属塩基、カルボキシル基
、第1級アミン基、第2級アミン基、第3級アミン基、
第4アンモニウム基などがあげられる。親木基を分子内
に有する高分子の代表例としては、上述の親木基を有す
るポリエステル樹脂、上述の親木基を有するポリアミド
樹脂、上述の親木基を有するポリウレタン樹脂、上述の
親木基を有するポリエステルウレタン樹脂、ポリエチレ
ンとポリアクリル酸と変性デンプンとの混合物からなる
イオン高分子錯体などがあげられる。なお高分子とは、
オリゴマーまたはプレポリマーを含む概念である。
水系熱硬化型接着剤と同様に、アルコールに可溶または
アルコールで稀釈可能な熱硬化型接着剤も用いることが
できる。
アルコール可溶性紫外線硬化型接着剤としては、たとえ
ば、■非官能性ポリマーと多官能性または/および単官
能性モノマー、■官能性プレポリマー、■官能性プレポ
リマーと多官能性または/および単官能性モノマー、■
官能性プレポリマーと非官能性ポリマーと多官能性また
は/および単官能性千ツマー1■官能性プレポリマーと
非官能性ポリマーに、重合開始剤を配合し、さらに必要
に応じ添加剤を配合した組成物のアルコール溶液が用い
られる。ここで非官能性ポリマーとしては、ウレタン系
ポリマー、アミド系ポリマーアクリル系ポリマー、ポリ
エステル系ポリマーなどが例示される。
上に述べたアルコール可溶性紫外線硬化型接着剤の中で
は、ウレタンアクリレート系の一液型紫外線硬化型接着
剤であって、インプロパツールを溶媒とするものが最も
好ましく、市販品としては、武田薬品工業株式会社製の
タケライ)UV500がある。
先に薄膜(1a)形成用の架橋性樹脂硬化物として述べ
たフェノキシエーテル系重合体と架橋剤との組成物は、
乾燥によりタックを有し、かつ加圧加熱により完全硬化
するという粘接着剤的性質を示すので、薄膜(la)ま
たは基板用母材(4)が耐溶剤性を有するときは、上記
組成物を接着剤として用いることができる。
接着剤として上述のような接着剤(水系またはアルコー
ル可溶性熱硬化型接着剤、アルコール可溶性紫外線硬化
型接着剤、フェノキシエーテル系重合体と架橋剤との組
成物からなる接着剤等)を用いると、接着剤は薄層材(
1)の薄膜(la)または基板用母材(4)の一方に塗
布乾燥後も加熱キュアまたは紫外線照射を行わない限り
は安定であり、またこの状態では若干のタックを有する
ので他方の部材への粘着が可能である。さらに、両者を
圧着した後、加熱キュアまたは紫外線照射を行えば接着
剤が完全硬化し、薄層材(1)と基板用母材(4)との
間の永久接着が図られる。つまり、上記接着剤は、接着
剤でありながら従来の粘着剤のように貼着でき、しかも
永久接着を図ることができる。
これらの接着剤で形成される接着剤層(5)の厚さに特
に限定はないが、乾燥基準で1〜50gm、殊に3〜3
0JLrnに設定することが多い。
作用および発明の効果 本発明においては、まず可撓性を有する積層体(3)を
製造し、ついでその両面に基板用母材(4)。
(4)を積層一体止して液晶セルを製造する。液晶セル
の要部を先に作り、最後に補強部を作るのである。
可撓性積層体(3)の製造、つまり薄膜(1a)に対す
る透明電極(1b)の形成から液晶(2)の封入に至る
一連の工程は、いずれも「ロール・ツウ・ロールjによ
り行うことができるので、従来のようにガラス板やロー
ル巻きが不可能な厚さのプラスチックス基板を用いて透
明導電膜蒸着→レジス)・塗布−現像時エッチング・洗
浄畔配向層形成→ラビング処理畔シール剤印刷またはコ
モン電極転写印刷−セミキュア瞬結り合せ一加熱硬化→
真空脱気畔液晶注入時注入口封止の諸工程を実施する場
合に比し、生産性が飛躍的に向上する。従って、目的と
する液晶表示パネルを効率的にかつ安価に製造すること
ができる。
実施例 次に実施例をあげて本発明をさらに説明する。以下「部
」、「%」とあるのは、光線透過率(%)を除き、重量
基準で示したものである。
実施例1 厚さ80 p−va、レターデーション値12nm、光
線透過率90%のポリカーボネートフィルムに、ポリエ
ステルウレタンを主剤とする固形分40%の水性分散液
(楠木化成株式会社製NeoRezR−9317) 1
00部に水溶性エポキシ系硬化剤(協立化学産業株式会
社製ワールドロックX−2030)5部を配合したアン
カー剤をワイヤーラウンドドクターを用いて塗布し、9
0°Cで約5分乾燥して、厚さ約1pmの水系アンカー
コーティング層を形成させた。
この水系アンカーコーティング層上に、エチレン含i3
2モル%のエチレン−ビニルアルコール共重合体16部
、水48部、n−プロパツール32部よりなる組成の塗
布液を塗布し、70〜110℃で乾燥して厚さ約10 
p、mの耐透気性合成樹脂層を形成させた。
ついで、この耐透気性合成樹脂層上に、フェノキシエー
テル系樹脂(東部化成株式会社製)40部、メチルエチ
ルケトン40部、セロソルブアセテ−120部、トリレ
ジイソシアネート−トリメチロールプロパンアダクト体
の75%溶液(日本ポリウレタン株式会社製のコロネー
)L)40部よりなる組成の硬化性樹脂溶液をアプリケ
ーターを用いて塗布し、80℃で4分乾燥してから、1
30℃で20分間熱処理し、フェノキシエーテル系架橋
重合体層を形成させた。
これにより、ポリカーボネートフィルム/水系アンカー
コーティング層/耐透気性合成樹脂層/フェノキシエー
テル系架橋重合体層よりなる層構成の厚さ1105K、
レターデーション値8mm、光線透過率92%の複層構
造の薄膜(la)が得られた。
1b   き      1a 上記で得た薄膜(1a)を供給ロールに巻回した状態で
スパッタリング装置内にセットし、また巻取ロールもこ
のスパッタリング装置内にセットした。
装置内を高真空にもたらし、薄膜(la)を前記供給ロ
ールから繰り出しながら巻取ロールに巻き取る間に、前
記薄膜(1a)のフェノキシエーテル系架橋重合体層側
の面に連続的にITOによるスパッタリングを行い、厚
さ300Aの透明電極(1b)を形成させた。その後、
装置内を常圧に戻し、巻取ロールに巻き取られた透明電
極(1b)付き薄膜(1a)を取り出した。
匪隻立11」■釘 上記のようにして薄膜(1a)上に透明電極(1b)を
形成させた後は、配向層(1c)の形成および該配向層
(1c)のラビング処理をいずれもロール・ツウ・ロー
ルにより実施し、薄層材(1)を得た。
また、他の透明電極(tb)付き薄膜(1a)に対し、
レジスト塗布、現像、エツチング・洗浄、配向層(1c
)形成、ラビング処理をいずれもロール・ツウ・ロール
により実施して薄層材(1)を得た。
片方の薄層材(1)にシール剤印刷またはコモン電極転
写印刷、さらにはセミキュアをロール・ツウ・ロールに
より実施し、引き続き他方の薄層材(1)を貼り合せ、
加熱硬化、真空脱気、液晶(2)注入、注入口封止の各
工程をいずれもロール・ツウ・ロールにより実施した。
これにより、薄層材(1)/液晶(2)/薄層材(1)
、つまり、[薄膜(la)/透明電極(1b)/配向層
(1c)] /液晶(2) / [配向層(IC)/透
明電極(1b)/薄膜(la)]の構成を有する可撓性
積層体(3)が生産性良く得られた。
液」し土」ど 厚さ1000gm、レターデーション値8nm、光線透
過率94%のポリメチルメクリレートシートからなる2
枚の基板用母材(4)、 (4)のそれぞれの片面に、
薄膜(la)形成に際し用いたアンカー剤と同じ組成の
水系熱硬化型接着剤溶液をアプリケーターを用いて塗布
し、80℃で15分間乾燥して、厚さ10gmのややタ
ックを有する接着剤層(5)、 (5)を形成させた。
上記で得た基板用母材(4)/接着剤層(5)からなる
2枚の板体のそれぞれの接着剤層(5)側を、上述の可
撓性積層体(3)の両面に積層して圧着し、温度120
°Oで20分間加熱キュアすることにより接着剤層(5
)、 (5)をほぼ完全に硬化させた。これにより目的
とする液晶セルが得られた。
実施例2 厚さ11000B、レターデーション値8nm、光線透
過率94%のポリメチルメクリレートシートからなる2
枚の基板用母材(4)、 (4)のそれぞれの片面に、
アルコール可溶性紫外線硬化型接着剤接着剤溶液(武田
薬品工業株式会社製のタケライ1−UV−500、アク
リルウレタンを主剤とする嫌気性の紫外線硬化型樹脂の
インプロパツール溶液、−原型、固形分40%、ザーン
粘度18秒/25°C)をアプリケーターを用いて塗布
し、80’C!で2分間乾燥して、厚さiopmのやや
タックを有する接着剤層(5)、 (5)を形成させた
上記で得た基板用母材(4)/接着剤層(5)からなる
2枚の板体のそれぞれの接着剤層(5)側を、実施例1
と同じ可撓性積層体(3)の両面に積層して圧着した。
この積層シートをコンベヤ上で移動させながら、両面か
らそれぞれ照射量120 W/cm、照射時間10秒の
条件で紫外線を照射し、接着剤層(5)、 (5)をほ
ぼ完全に硬化させた。これにより目的とする液晶セルが
得られた。
実施例3〜4 基板用母材(4)として、厚さ1.5mmのガラス板(
実施例3)、厚さ800ILm、  レターデーション
値10nm、光線透過率93%、屈折率1.55、吸水
率0.01%以下、軟化温度150°C1鉛筆硬度?H
のアモルファスポリオレフィン(三井石油化学工業株式
会社製のAPO)シート(実施例4)を用いたほかは実
施例1を繰り返し、液晶セルを製造した。
実施例5 ポリカーボネートフィルムに代えて厚さ100gm、レ
ターデーション値14nm、光線透過率90%のポリエ
ーテルスルホンフィルムを用いたほかは実施例1と同様
にして薄111(la)を得、以下についても実施例1
を繰り返して、可撓性積層体(3)、さらには液晶セル
を製造した。
実施例6 M膜(la)として、フェノキシエーテル系架橋重合体
層/水系アンカーコーティング層/ポリカーボネートフ
ィルム/水系アンカーコーティング層/フェノキシエー
テル系架橋重合体層よりなる層構成の厚さ120μm、
レターデーション値16nm、光線透過率89%のフィ
ルムを用い、以下実施例1と同様にして可撓性積層体(
3)、さらには液晶セルを製造した。
実施例7 ポリメチルメクリレートシートからなる基板用母材(4
)、 (4)を可撓性積層体(3)に接着する接着剤と
して、東洋モートン株式会社製のアルコール可溶性接着
剤であるADCOTE−70(主剤、固形分65%)と
ADCOTE−9H3(硬化剤、固形分65%)とを重
量比でZoo:2の割合で用いたほかは実施例1を繰り
返し、液晶セルを製造した。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の液晶セル製造用可撓性積層体(3)
の模式断面図である。 第2図は、本発明の液晶セルの模式断面図である。 (1)・・・ロール状に巻回可能な薄層材、(1a)・
・・薄膜、(1b)・・・透明電極、(1c)・・・配
向層、(2)・・・液晶、(3)・・・液晶セル製造用
可撓性積層体、(4)・・・基板用母材、(5)・・・
接着剤層特許出願人  藤森工業株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、レターデーション値50nm以下、光線透過率60
    %以上の薄膜(1a)上に透明電極(1b)を設け、さ
    らにその上に配向層(1c)を設けた構成を有するロー
    ル状に巻回可能な薄層材(1)2枚が、それぞれの配向
    層(1c)側が対向するように近接配置されていると共
    に、両薄層材(1)、(1)間に液晶(2)が封入され
    ていることを特徴とする液晶セル製造用可撓性積層体。 2、請求項1記載の液晶セル製造用可撓性積層体(3)
    の両面に、接着剤層(5)、(5)を介して基板用母材
    (4)、(4)を積層一体化してなる液晶セル。 3、基板用母材(4)が、ガラス板またはロール状に巻
    回不可能なプラスチックスシートからなり、かつそのレ
    ターデーション値が80nm以下、光線透過率が60%
    以上である請求項2記載の液晶セル。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5642211A (en) * 1979-05-29 1981-04-20 Texas Instruments Inc Liquid crystal display and production thereof
JPS58140781A (ja) * 1982-02-17 1983-08-20 株式会社日立製作所 画像表示装置
JPS63262681A (ja) * 1987-04-21 1988-10-28 株式会社東芝 表示器の製造方法

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