(57)【要約】  液晶セル物品は、第１高分子基材と第２高分子基材との間に配置された液晶材料の層を含む。第１高分子基材は、第１方向に延びかつ液晶材料の層と第１基材との間に配置された複数個の第１平行導電トレースと、第１高分子基材上に配置された第１剥離ライナーとを含む。第２高分子基材は、第１方向と直交する第２方向に延びかつ液晶材料の層と第２基材との間に配置された、複数個の第２平行導電トレースを含む。第１高分子基材は、液晶材料の層又は第２平行導電トレースの一部を露出させるために第１剥離ライナーと共に第１高分子基材から分離できる、取り外し可能な部分を更に含む。【選択図】図１
2010532016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１高分子基材と第２高分子基材との間に配置された液晶材料の層を含む液晶セル物品であって、
前記第１高分子基材が、第１方向に延びかつ前記液晶材料の層と前記第１基材との間に配置された複数個の第１平行導電トレースと、前記第１高分子基材上に配置された第１剥離ライナーとを含み、
前記第２高分子基材が、前記第１方向と直交する第２方向に延びかつ前記液晶材料の層と前記第２基材との間に配置された、複数個の第２平行導電トレースを含み、
前記第１高分子基材が、前記液晶材料の層又は前記第２平行導電トレースの一部を露出させるために前記第１剥離ライナーと共に前記第１高分子基材から分離できる、取り外し可能な部分を更に含む、液晶セル物品。
【請求項２】
前記第２高分子基材が、第２剥離ライナーと、前記液晶材料の層の一部又は前記第１平行導電トレースの一部を露出させるために前記第２ライナーと共に前記第２高分子基材から分離できる、取り外し可能な部分と、を更に含む、請求項１に記載の液晶セル。
【請求項３】
前記液晶材料の層が、コレステリック液晶材料を含む、請求項１に記載の液晶セル。
【請求項４】
前記複数個の第１平行導電トレース及び第２平行導電トレースが透明である、請求項１に記載の液晶セル。
【請求項５】
前記取り外し可能な部分が、所定のスリット又は脆弱線により規定される、請求項１に記載の液晶セル。
【請求項６】
前記第２高分子基材が、複数個の第２平行導電トレース部分を含み、各平行導電トレース部分が、第１トレース末端部及び第２トレース末端部により規定され、前記第１高分子基材が、前記第１剥離ライナーと共に前記第１高分子基材から分離できかつ第１トレース末端部又は第２トレース末端部に隣接する第２平行導電トレースに位置合わせされた取り外し可能な部分を含む、請求項１に記載の液晶セル。
【請求項７】
液晶セルを製造する方法であって、
第１高分子基材と第２高分子基材との間に配置された液晶材料の層と、
第１方向に延び、かつ前記液晶材料の層と前記第１基材との間に配置された、複数個の第１平行導電トレースと、前記第１高分子基材上に配置された第１剥離ライナーとを含み、取り外し可能な部分を更に含む、前記第１高分子基材と、
前記第１方向と直交する第２方向に延び、かつ前記液晶材料の層と前記第２基材との間に配置された、複数個の第２平行導電トレースを含む、前記第２高分子基材と、を含む液晶セル物品を、提供する工程と、
前記液晶材料の層の一部又は前記第２平行導電トレースの一部を露出させるために前記第１剥離ライナー及び前記取り外し可能な部分を分離する工程と、
を含む、方法。
【請求項８】
前記第２高分子基材が、第２剥離ライナーと取り外し可能な部分とを更に含み、前記方法が、前記液晶材料の層の一部又は前記第１平行導電トレースの一部を露出させるために前記第２剥離ライナー及び前記取り外し可能な部分を分離する工程を更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記取り外し可能な部分を規定する所定のスリット又は脆弱線を形成する工程を更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記液晶セル物品が、個々の液晶セル物品の連続ウェブとして提供され、前記第２高分子基材が、複数個の第２平行導電トレース部分を含み、各平行導電トレース部分が、第１トレース末端部及び第２トレース末端部により規定され、前記第１高分子基材が、取り外し可能な部分を含み、前記分離工程が、第１トレース末端部又は第２トレース末端部に隣接する第２平行導電トレースを露出させるために前記第１剥離ライナー及び前記取り外し可能な部分を分離することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１高分子基材が、複数個の第１平行導電トレース部分を含み、各平行導電トレース部分が、第１トレース末端部及び第２トレース末端部により規定され、前記第２高分子基材が、取り外し可能な部分を含み、前記分離工程が、第１トレース末端部又は第２トレース末端部に隣接する第１平行導電トレースを露出させるために前記第２剥離ライナー及び前記取り外し可能な部分を分離することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記分離工程の前に、前記液晶材料の層を硬化する工程を更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
露出させた第１の平行な第１トレース末端部又は第２トレース末端部と、露出させた第２の平行な第１トレース末端部又は第２トレース末端部とを有する、複数個の個々の液晶セルを形成するために、隣接する第１トレース末端部と第２トレース末端部との間で連続ウェブを切断する工程を更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
液晶セルを製造する方法であって、
液晶セルを形成する第１高分子基材と第２高分子基材との間に液晶材料の層を配置する工程であって、
前記第１高分子基材が、第１方向に延びかつ前記液晶材料の層と前記第１基材との間に配置された複数個の第１平行導電トレースと、前記第１高分子基材上に配置された第１剥離ライナーとを含み、前記第１高分子基材が、取り外し可能な部分を更に含み、かつ
前記第２高分子基材が、前記第１方向と直交する第２方向に延びかつ前記液晶材料の層と前記第２基材との間に配置された複数個の第２平行導電トレースを含む、配置工程と、
前記液晶材料の層の一部又は前記第２平行導電トレースの一部を露出させるために前記第１剥離ライナー及び前記取り外し可能な部分を分離する工程と、を含む製造方法。
【請求項１５】
前記配置工程の前に、前記取り外し可能な部分を規定する所定のスリット又は脆弱線を形成する工程を更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記分離工程の前に、前記液晶材料の層を硬化する工程を更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２高分子基材が、第２剥離ライナーと取り外し可能な部分とを更に含み、前記方法が、前記液晶材料の層の一部又は前記第１平行導電トレースの一部を露出させるために前記第２剥離ライナー及び前記取り外し可能な部分を分離する工程を更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記配置工程が、連続ウェブに複数個の個々の液晶セル物品を形成し、前記第２高分子基材が、複数個の第２平行導電トレース部分を含み、各平行導電トレース部分が、第１トレース末端部及び第２トレース末端部により規定され、前記第１高分子基材が、取り外し可能な部分を含み、前記分離工程が、第１トレース末端部又は第２トレース末端部に隣接する第２平行導電トレースを露出させるために前記第１剥離ライナー及び前記取り外し可能な部分を分離することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１高分子基材が、複数個の第１平行導電トレース部分を含み、各平行導電トレース部分が、第１トレース末端部及び第２トレース末端部により規定され、前記第２高分子基材が、取り外し可能な部分を含み、前記分離工程が、第１トレース末端部又は第２トレース末端部に隣接する第１平行導電トレースを露出させるために前記第２剥離ライナー及び前記取り外し可能な部分を分離することを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
露出させた第１の平行な第１トレース末端部又は第２トレース末端部と、露出させた第２の平行な第１トレース末端部又は第２トレース末端部とを有する、複数個の個々の液晶セルを形成するために、隣接する第１トレース末端部と第２トレース末端部との間で連続ウェブを切断する工程を更に含む、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、液晶ディスプレイパネルに関し、具体的にはパッシブマトリクスディスプレイパネル、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
可撓性ディスプレイデバイスの分野は、ロール−ツーロール（roll-to-roll）プロセスによる製造が可能なことから、多くの注目を集めている。ロール−ツーロール製造は、従来からの精密なコーティング技術、製造コスト低減の可能性、及び製造サイクルの高速化などの、幾つかの潜在的な利益を有する。
【０００３】
連続ウェブライン（web line）によるパッシブマトリクスデバイスの作製は、パッシブマトリクスデバイス内に埋設される導電リード線に同時アクセスするデバイスの個片化（singulate）の問題を提起する。コレステリック液晶ディスプレイデバイスなどの、パッシブマトリクス駆動スキームに導電性をもたらす可撓性デバイスは、通常、酸化インジウムスズなどの導電トレースの横列及び縦列を対向する基材上に含み、この導電トレースを介してデバイスを切り替えるための電気パルス又は電気信号が伝播される。導電トレースは、高分子基材などの基材の上面にパターン形成される。上記ロール−ツーロールプロセスにより作製されたデバイス内の導電リード線にアクセスすることは、幅が等しいウェブの場合、すべての接点が構造体内に埋設されているために、非常に困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記問題は、ウェブ方向に対して垂直に伸びる導電リード線にアクセスできる基材をずらすことで、ある程度は軽減される。別の方法としては、上部基材及び下部基材を異なる寸法に切断することで、導電リード線へのアクセスを失わずにデバイスを個片化することができる。従来の切断技術では、基材間をコーティングする薄いディスプレイ材料を有するデバイスでは特に困難である。対向する基材上の導電リード線を擦過することなく一方の基材を貫通して切断することは、マイクロメートル範囲内での正確な精密な切込み技術がほとんどないため、簡単なことではない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、液晶ディスプレイパネルに関し、具体的には、パッシブマトリクスディスプレイパネル、及びその製造方法に関する。
【０００６】
第１の実施形態では、液晶セル物品は、第１高分子基材と第２高分子基材との間に配置された液晶材料の層を含む。第１高分子基材は、第１方向に延びかつ液晶材料の層と第１基材との間に配置された複数個の第１平行導電トレースと、第１高分子基材上に配置された第１剥離ライナーとを含む。第２高分子基材は、第１方向と直交する第２方向に延びかつ液晶材料の層と第２基材との間に配置された、複数個の第２平行導電トレースを含む。第１高分子基材は、液晶材料の層又は第２平行導電トレースの一部を露出させるために第１剥離ライナーと共に第１高分子基材から分離できる、取り外し可能な部分を更に含む。
【０００７】
別の実施形態では、液晶セルを製造する方法は、第１高分子基材と第２高分子基材との間に配置された液晶材料の層を有する液晶セル物品を提供する工程を含む。第１高分子基材は、第１方向に延びかつ液晶材料の層と第１基材との間に配置された複数個の第１平行導電トレースと、第１高分子基材上に配置された第１剥離ライナーとを含み、第１高分子基材は、液晶材料の層を配置する前に形成され得る、取り外し可能な部分を更に含む。第２高分子基材は、第１方向と直交する第２方向に延びかつ液晶材料の層と第２基材との間に配置された、複数個の第２平行導電トレースを含む。本方法は、液晶材料の層の一部又は第２平行導電トレースの一部を露出させるために第１剥離ライナー及び取り外し可能な部分を分離する工程を更に含む。
【０００８】
更なる実施形態では、液晶セルを製造する方法は、液晶セルを形成する第１高分子基材と第２高分子基材との間に液晶材料の層を配置する工程を含む。第１高分子基材は、第１方向に延びかつ液晶材料の層と第１基材との間に配置された複数個の第１平行導電トレースと、第１高分子基材上に配置された第１剥離ライナーとを含み、第１高分子基材は、取り外し可能な部分を更に含む。第２高分子基材は、第１方向と直交する第２方向に延びかつ液晶材料の層と第２基材との間に配置された、複数個の第２平行導電トレースを含む。本方法は、液晶材料の層の一部又は第２平行導電トレースの一部を露出させるために第１剥離ライナー及び取り外し可能な部分を分離する工程を更に含む。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明は、添付図面と共に、本発明の様々な実施形態に関する以下の詳細な説明により、一層完全に理解され得る。
【図１】連続ウェビングに複数の液晶セルを形成する２つの基材の例示的な積層体の概略的平面図。
【図２】図１に示され、線２−２に沿って得られた例示的な積層体の概略的側面図。
【図３】連続ウェビングに複数の液晶セルを形成するための例示的なロール−ツーロール積層プロセスの概略図。
【図４Ａ】実施例に従って連続ウェビングに複数の液晶セルを形成する２つの基材の例示的な積層体の概略的平面図。
【図４Ｂ】実施例に従って連続ウェビングに複数の液晶セルを形成する２つの基材の例示的な積層体の概略的平面図。
【図４Ｃ】実施例に従って連続ウェビングに複数の液晶セルを形成する２つの基材の例示的な積層体の概略的平面図。
【図５】連続ウェビングに複数の液晶セルを形成する２つの基材の別の例示的な積層体の概略的平面図。
【００１０】
図は必ずしも一定の縮尺ではない。図中で用いられる類似の数字は、類似の構成要素を示す。しかしながら、任意の図における構成要素を指すために符号を用いることは、同じ符号で記された、別の図における構成要素を限定することを意図したものではないことが理解される。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の説明において、添付図面を参照するが、それらの図面は本願の一部をなすものであり、また、幾つかの特定の実施形態を実例として示すものである。他の実施形態が想定され、本発明の範囲又は趣旨から逸脱することなく作られ得ることが理解される。したがって、以下の詳細な説明は限定的な意味で解釈されるものではない。
【００１２】
本明細書で用いられるすべての科学的用語及び技術的用語は、特に明記しない限り、当該技術分野において広く用いられている意味を有するものである。本明細書において与えられる規定は、本明細書でたびたび用いられている特定の用語の理解を容易にするものであり、本開示の範囲を限定することを意図したものではない。
【００１３】
特に明記しない限り、本明細書及び特許請求の範囲において用いられる、機構の大きさ、数量、及び物理特性を表す全ての数値は、いかなる場合にも「約」という用語で修飾されるものとして理解される。したがって、そうでない旨を明記しない限り、本明細書及び添付の特許請求の範囲に記載された数値的指標は、本願において開示される教示を利用する当業者が得ようと求める所望の特性に応じて変化し得る概算値である。
【００１４】
端点間の数値範囲の詳述には、その範囲内に組み入れられる全ての数が包含され（例えば１〜５には、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５が包含される）並びにその範囲内のあらゆる値が包含される。
【００１５】
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用されるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、その内容が特に明確に指示しない限り、複数の指示対象を有する実施形態を包含する。本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用するとき、その内容に別段の明確な指示がない限り、「又は」という用語は概して、「及び／又は」を含めた意味で用いられている。
【００１６】
本開示は、液晶ディスプレイパネルに関し、具体的にはパッシブマトリクスディスプレイパネル、及びその製造方法に関する。液晶セルの形成後に正確な切込みを入れる（そして対向する基材上の導電リード線を擦過又は破壊する危険を伴う）方法に代えて、「窓」を、液晶コーティング及び積層ステップ前に、基材において事前に切っておいて、窓を、液晶コーティング及び積層ステップ後のプロセスで取り除くことができる。「窓」は、導電リード線へのアクセスに必要な寸法及び形状の、矩形、スリット、又は任意のその他のパターンであってよい。基材において上記の「窓」又はスリットを事前に切っておくことは、コーティング後に基材を切断する必要がなくなり、この結果、対向する基材上の導電リード線を損傷してリード線の導電性を失う危険が減少する。本開示はそのように限定されるものではないが、本発明の様々な態様の理解が、以下に示す実施例の説明を通じて得られる。
【００１７】
図１は、連続ウェビングに複数の液晶セル１００を形成する２つの基材の例示的な積層体の概略的平面図である。例示の各基材は連続ウェビングの１区分であり、各区分は３つのセルを有する。各基材は、更に多い又は少ないセルを有することができ、多くの実施形態では、各連続ウェビングは、所望により、例えば１０以上、２５以上、５０以上、又は１００以上などの複数個のセルを有することが理解される。図２は、図１に示された例示的な積層体の概略的側面図であり、線２−２に沿って得られる概略的側面図である。各液晶セル区分１００は、第１高分子基材１３０と第２高分子基材１２０との間に配置された液晶材料の層１１０を含む。
【００１８】
第１高分子基材１３０は、複数個の第１平行導電トレース１３２を含み、これらのトレースは、第１方向に延びかつ液晶材料の層１１０と第１基材１３０との間に配置される。第１剥離ライナー１５０は、第１高分子基材１３０上に配置される。多くの実施形態では、複数個の第１平行導電トレース１３２は、複数個の個々の第１部分１０２に分割され、これらの部分は、第１トレース末端部及び対向する第２トレース末端部を有する。
【００１９】
第２高分子基材１２０は、複数個の第２平行導電トレース１２２を含み、これらのトレースは、第１方向と直交する第２方向に延びかつ液晶材料の層１１０と第２基材１２０との間に配置される。多くの実施形態では、第２剥離ライナー１４０は、第２高分子基材１２０上に配置される。多くの実施形態では、複数個の第２平行導電トレース１２２は、第１トレース末端部及び対向する第２トレース末端部を有する、複数個の個々の第２部分１０１に分割される。幾つかの実施形態では、複数個の第２平行導電トレース１２２は、各セルを個片化することにより形成されるトレース末端部を有する連続線である。
【００２０】
第１高分子基材１３０は、液晶材料の層１１０の一部を露出させるために、第１剥離ライナー１５０と共に第１高分子基材１３０から分離できる、取り外し可能な部分１３４を更に含む。露出された液晶材料の層１１０の一部は、第２平行導電トレース１２２を露出させるために拭き取られる。取り外し可能な部分１３４は、取り外し可能なライナー１５０が残りの第１高分子基材１３０から分離すると、ライナー１５０と共に分離され、第１高分子基材１３０から離される。取り外し可能な部分１３４は、所定のスリット又は脆弱線１３５、例えば穿孔線などにより規定される。所定のスリット又は脆弱線１３５は、例えば、打抜き、レーザー切断などの、任意の有用な方法により形成され得る。
【００２１】
図１に示されるような多くの実施形態では、第２高分子基材１２０は、液晶材料の層１１０の一部１２６を露出させるために、第２剥離ライナー１４０と共に第２高分子基材１２０から分離できる、取り外し可能な部分１２４を更に含む。露出された液晶材料の層１１０の一部１２６は、第１平行導電トレース１３２を露出させるために拭き取られ得る。取り外し可能な部分１２４は、取り外し可能なライナー１４０が残りの第２高分子基材１２０から分離すると、ライナー１４０と共に分離され、第２高分子基材１２０から離れる。取り外し可能な部分１２４は、所定のスリット又は脆弱線１２５、例えば、穿孔線などにより規定される。所定のスリット又は脆弱線１２５は、例えば、打抜き、レーザー切断、型押しなどの、任意の有用な方法により形成され得る。
【００２２】
第１部分１０２及び第２部分１０１は、両者の間に配置された液晶層と共に位置合わせ及び積層されて、液晶セル部分１０３を形成する。取り外し可能な部分は、剥離ライナーと共に高分子基材から剥離され得て、液晶セル又はパッシブマトリクス液晶セルを形成する、反対側の高分子基材上の基層となる導電トレースにアクセスできるようにする。次に、各液晶セル部分１０３は、所望により、個片化されディスプレイデバイスに組み込むことができる。
【００２３】
前述の液晶セルの構成、及び後述の液晶セルの連続ウェビングを形成する方法は、導電リード線にアクセスする方法を提供し、連続ロール−ツーロールプロセスにおける様々なディスプレイ技術に使用され得る。本明細書に記載の構成及び方法の幾つかの利点には、積層後に正確な切込みを入れる方法に比べて、事前に切った部分を除去することで積層後の導電リード線にアクセスする方法の方が簡単であること、及び積層後に正確な切込みを入れる際に導電リード線を擦過又は破壊する危険性がないことが挙げられる。コーティング前に事前に切った窓を除去した場合、生じる空隙を埋めることで液晶コーティング材料を浪費するのを避けるために、事前に切った窓若しくは開口部、又は取り外し可能な部分を基材の定位置に維持したままにしておくことは、有利である。更に、事前に切った窓を定位置に残すことで、基材の厚さの急激な変化で起こり得るコーティングの中断を最小限に抑えられる。基材は、コーティング中に基材及び事前に切ったパターンの両方を共に維持する支持材料として働くライナーを背景に、事前に切ることができる。コーティングの完了後、続いて事前に切った窓の除去前又は除去と同時に、ライナーは剥離されることができる。液晶材料は、むき出しの導電リード線にアクセスできるよう、イソプロピルアルコール又はメタノールなどの適切な溶媒で拭き取ることにより、除去された窓の付近で取り除かれることができる。
【００２４】
第１高分子基材１３０及び第２高分子基材１２０は、任意の有用な高分子材料から形成されることができる。多くの実施形態では、一方又は両方の高分子基材１３０及び１２０は、可視光線に対して透明であってもよい。多くの実施形態では、第１高分子基材１３０及び第２高分子基材１２０は、ロール−ツーロール装置で加工されるのに十分な機械的特性（例えば、強度及び可撓性）を有する好適な高分子材料から形成される。ロール−ツーロールは、材料が支持体に巻取られるか又は支持体から巻出され、加えて何らかの方法で更に加工されるプロセスを意味する。更なるプロセスの例としては、コーティング、スリット加工、打抜き加工、及び放射線への露出などが挙げられる。このようなポリマーの例としては、熱可塑性ポリマーが挙げられる。有用な熱可塑性ポリマーの例としては、ポリオレフィン、ポリアクリレート、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、及びビフェノール系又はナフタレン系の液晶ポリマーが挙げられる。有用な熱可塑性樹脂の更なる例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ（メチルメタクリレート）、ビスフェノールＡのポリカーボネート、ポリ（塩化ビニル）、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、及びポリ（フッ化ビニリデン）が挙げられる。これらのポリマーの一部は更に、特定のディスプレイ用途に特に良く適合する光学的特性（例えば、透明性）も有しており、それらがポリカーボネート、ポリイミド、及び／又はポリエステル等のパターン化された伝導体を支持する。
【００２５】
第１高分子基材１３０及び第２高分子基材１２０は、可撓性である。第１基材１３０及び第２基材１２０は、任意の有用な厚さを有することができる。これらの高分子基材１３０及び１２０は、一般に約５マイクロメートル〜１０００マイクロメートル、又は２５マイクロメートル〜５００マイクロメートル、又は５０マイクロメートル〜２５０マイクロメートル、又は７５マイクロメートル〜２００マイクロメートルの範囲の様々な厚さで作製することができる。
【００２６】
複数個の第１平行導電トレース１３２及び複数個の第２平行導電トレース１２２は、例えば、スパッタリング、化学蒸着などの、任意の有用な方法で形成されることができる。平行導電トレース１３２、１２２は、比較的導電性の透明なコーティングであることができる。多くの実施形態では、平行導電トレース１３２、１２２は、可視光線に対して透明である。平行導電トレース１３２、１２２は、酸化インジウムスズ、すなわちＩＴＯを含むことができ、ＩＴＯは、ＩＴＯ伝導体の厚さに応じて、可視光線に対して透明であることができる。多くの実施形態では、平行導電トレース１３２、１２２は、概して均一な面積抵抗を有する。平行導電トレース１３２、１２２は、例えば、１０〜１００ｎｍの厚さなど、任意の有用な厚さを有することができる。平行導電トレース１３２、１２２のパターンは、エンドユーザ用ディスプレイの寸法などの、ディスプレイの種類及び設計パラメーターにある程度依存してもよい。平行導電トレース１３２、１２２は、酸化アンチモンスズ、酸化亜鉛、又はその他の適切な導電材料を含むことができる。
【００２７】
液晶層１１０は、パッシブマトリクスディスプレイなどのディスプレイ用途に有用な任意の液晶から形成されることができる。多くの実施形態では、液晶層１１０は、コレステリック液晶から形成される。コレステリック液晶化合物には一般に、本質的にキラル（chiral）である分子単位（例えば、鏡面を持たない分子）、及び本質的にメソゲン（mesogenic）である分子単位（例えば、液晶相を呈する分子）が含まれるとともに、ポリマーであることができる。コレステリック液晶組成物は更に、キラル単位と混合した、すなわちキラル単位を含有する非キラル液晶化合物（ネマチック）を包含してもよい。コレステリック液晶組成物又は材料には、コレステリック液晶相を有する化合物が挙げられ、その相内では、その液晶のディレクタ（平均的な局所的分子整合方向を特定する単位ベクトル）がそのディレクタと直角をなす寸法に沿って螺旋状に回転する。コレステリック液晶組成物はまたキラルネマチック液晶組成物とも呼ばれている。コレステリック液晶組成物又は材料のピッチは、そのディレクタが３６０度回転するのに要する（そのディレクタと直角をなし、コレステリック螺旋軸に沿った方向の）距離である。この距離は一般に、１００ｎｍ以上である。
【００２８】
コレステリック液晶材料のピッチは、キラル化合物をネマチック液晶化合物と混合させるか、さもなければそれらを組み合せる（例えば、共重合によって）ことにより生じさせることができる。コレステリック相は、キラル非液晶材によっても生じさせることができる。ピッチは、キラル化合物とネマチック液晶化合物又は材料との相対重量比に左右されると思われる。そのディレクタの螺旋のねじれが、当該材料の誘電テンソルの空間的な周期的変動をひき起し、その結果として光の波長選択的な反射を生じさせる。例えば、ピッチは、そのブラッグ反射が光の可視波長領域、紫外線波長領域、又は赤外線波長領域においてピークとなるように選択することができる。
【００２９】
コレステリック液晶ポリマーを含むコレステリック液晶化合物が一般に知られており、典型的にはこれら材料のうちどれを用いても光学体を作製することができる。好適なコレステリック液晶ポリマーの例は、米国特許第４，２９３，４３５号、同第５，３３２，５２２号、同第５，８８６，２４２号、同第５，８４７，０６８号、同第５，７８０，６２９号、同第５，７４４，０５７号に記載されており、これら全てを参照によって本明細書に組み込む。また、他のコレステリック液晶化合物も用いることができる。コレステリック液晶化合物は、１つ以上の要因に基づいて、ある特定の用途又は光学体に適合するように選択されてもよく、例えば、その要因とは、屈折率、表面エネルギー、ピッチ、加工性、透明度、色、問題となる波長における低い吸収、他の構成成分（例えば、ネマチック液晶化合物等）との相溶性、分子量、作製し易さ、液晶ポリマーを形成する液晶化合物又はモノマーの入手可能性、レオロジー、硬化方法及び硬化要件、溶媒の除去し易さ、物理的及び化学的性質（例えば、可撓性、引張強さ、耐溶剤性、引っかき抵抗、及び相転移温度）、並びに精製し易さを含む。
【００３０】
多くの実施形態では、コレステリック液晶層は、高分子マトリクス（連続相）内に分散された液晶相（分散相）を含む、高分子分散型液晶組成物である。多くの実施形態では、高分子分散型液晶組成物は、重合誘導相分離（ＰＩＰＳ）によって形成され、形成される液晶相の液滴の大きさは、重合反応速度によって少なくとも部分的に制御される。
【００３１】
多くの実施形態では、この構造体は、双安定反射型コレステリック液晶ディスプレイ又はパッシブマトリクスディスプレイを形成する。平行導電トレース１３２、１２２全体に電界（Ｅ）を適用すると、液晶は、反射する平面状態又は散乱する焦点円錐状態のいずれかに整列する。これらの状態はいずれも、Ｅ＝０では安定であり、それ故に構造は固定されており、再度作用を受けるまで元の状態のままである（すなわち、デバイスは双安定性である）。平面状態から焦点円錐状態への切り替えには低電圧のパルスが必要である一方で、焦点円錐状態から平面状態へ戻るのには高電圧のパルスが必要であって、デバイスをホメオトロピック状態とした後、最終的な平面状態に弛緩する。単一ピクセルのコレステリック液晶ディスプレイ（すなわち、ＣｈＬＣＤ）セルを切り替えるための例示的な駆動スキームは、デン−キー・ヤン（Deng-Ke Ynag）他によって記載されている（材料科学の年報（Annu. Rev. Mater. Sci.）、１９７７年、２７巻、１１７〜１４６頁）。この文献に記載の反射率対電圧のプロットに従って、ＣｈＬＣＤセルを、セルが平面状態のときの電圧値、又はセルが焦点円錐状態のときの電圧値に切り替えることができる。関連したパルス列（周波数及び振幅）は、当業者であれば誰でも実施可能である。
【００３２】
代表的な液晶組成物は、２００７年１１月８日に出願された係属中の米国特許出願公開第１１／５５７，５４０号（代理人整理番号６２３８１ＵＳ００２号）に記載されており、その開示内容は参照により本明細書に組み込まれ、その開示内容は対応する安定な平面状態の反射を提供する。安定な状態の反射とは、セルが電圧によって平面状態になってから、周囲条件下に約３日間置かれた後で反射損失を呈さないことを意味する。
【００３３】
液晶層１１０は、例えば、１〜１５マイクロメートルの範囲の厚さなど、任意の有用な厚さを有することができる。１〜１５マイクロメートルの範囲の厚さを有するこの高分子分散型液晶層１１０は、０．１〜１０ｍＷ／ｃｍ２の範囲、又は０．２〜３ｍＷ／ｃｍ２の範囲の放射線硬化によって形成することができる。
【００３４】
高分子分散型液晶層１１０は、反応性プレポリマー／液晶組成物を混合して重合するプロセスで形成されることができる。多くの実施形態では、反応性プレポリマー／液晶組成物は単相を形成し、ここで液晶は重合しない。組成物が重合すると、ポリマーは液晶から分離して、液晶が、高分子マトリクス内に分散された液晶ドメイン（例えば、液滴）を形成する。この相分離プロセスは、重合誘導相分離（すなわち、ＰＩＰＳ）と称される。ＰＩＰＳプロセスでは、ポリマー相は、ポリマーの長さが増加するにつれて、重合中に液晶相から分離する。反応性プレポリマー／液晶組成物は、液晶構成成分、光重合開始剤及びポリマー前駆体構成成分を含む。これら構成成分は、プレポリマー／液晶組成物が重合するまで単相を形成するように選択される。
【００３５】
液晶構成成分は、例えば、コレステリック液晶材料又はネマチック液晶材料等の、いずれかの有用な液晶であり得る。液晶は、組成物中に任意の有用な量で存在することができる。多くの実施形態では、液晶は、組成物中に６０〜９５重量％、又は７０〜９５重量％の範囲で存在することができる。
【００３６】
光重合開始剤は、任意の有用な光重合開始剤であってよい。多くの実施形態では、光開始剤としては、ヒドロキシ−アルキルベンゾフェノン（例えば、メルク（Merck）から入手可能なダロキュア（Darocur）（登録商標））、ベンゾインエーテル、アルキルフェノン、ベンゾフェノン、キサントン、チオキサントン、ホスフィンオキシド（例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ciba Specialty Chemicals）から入手可能なイルガキュア（Irgacure）（登録商標）８１９）、及びそれらの派生品が挙げられる。追加の有用な光重合開始剤は、米国特許第５，５１６，４５５号に記載されており、これを本開示内容と矛盾しない範囲まで、参照により組み込む。光重合開始剤は、組成物中に任意の有用な量で存在することができる。多くの実施形態では、光重合開始剤は、０．０１〜１０重量％、又は０．１〜５重量％、又は１〜２重量％の範囲で存在することができる。
【００３７】
幾つかの実施形態では、液晶層１１０は、高分子基材間に均一な間隔を提供するのに役立つ空間用ビーズ（図示なし）を含む。
【００３８】
図３は、前述の連続ウェビングに複数の液晶セルを形成するための例示的なロール−ツーロール積層プロセス２００の概略図である。装置２００は、第１方向に延びる第１平行導電トレース２３２を複数有するウェビング２３０すなわち連続高分子基材用の第１ロール２０２と、第１方向と直交する第２方向に延びる第２平行導電トレース２２２を複数有するウェビング２２０すなわち連続高分子基材用の第２ロール２０１と、を含む。多くの実施形態では、複数個の第１平行導電トレース２３２及び複数個の第２平行導電トレース２２２は、前述したように複数個の個別の部分に分割されている。連続高分子基材すなわちウェビング２３０用の第１ロール２０２は、第１剥離ライナー２５０を含み、連続高分子基材すなわちウェビング２２０用の第２ロール２０１は、第２剥離ライナー２４０を含む。
【００３９】
装置２００は、第１及び第２ウェビング２３０、２２０に付随する第１及び第２切断装置２３３、２２３を含む。切断装置２３３、２２３は、ウェビングの積層後に、対向するウェビングの導電トレース末端部（前述）に相当する所定の位置で、第１及び第２ウェビング２３０、２２０の切断、型押し、又は穿孔（前述）を行う。切断装置２３３、２２３は、第１及び第２ウェビング２３０、２２０の積層後にライナー２５０、２４０と共に取り除かれるウェビングの取り外し可能な部分２３４、２２４（前述）を形成する。
【００４０】
装置２００は、ニップポイント（nip point）２０６を規定する一対のニップローラー（nip roller）２０５を含む。ニップローラーは、ニップポイント２０６に向けて第１及び第２ウェビング２３０、２２０を移動させ、そこで、液晶ディスペンサー２１０が、液晶材料を分配し、第１ウェビング２３０と第２ウェビング２２０との間に液晶材料を積層させ、液晶セルウェビング２０７を形成する。
【００４１】
液晶セルウェビング２０７は、硬化用エレメント２６０により硬化され、剥離ライナー２５０、２４０は、液晶セルウェビング２０７から取り除くことができる。幾つかの実施形態では、液晶セルウェビング２０７が硬化用エレメント２６０により硬化された後、剥離ライナー２５０、２４０が液晶セルウェビング２０７から取り除かれる。別の実施形態では、剥離ライナー２５０、２４０が液晶セルウェビング２０７から取り除かれた後、液晶セルウェビング２０７が硬化用エレメント２６０により硬化される。取り外し可能な部分２３４、２２４は、液晶セル又はパッシブマトリクス液晶セルを形成する反対側の高分子基材上の、基層となる導電トレースにアクセスできるように、剥離ライナー２５０、２４０と共に取り除かれる。液晶セル連続ウェビング２０７は、製品ロール２０３上に置かれてもよく、及び／又は前述したように、各液晶セル部分は、個片化され、ディスプレイデバイスに組み立てられてもよい。
【００４２】
図５は、連続ウェビングに複数の液晶セル３００を形成する２つの基材の別の例示的な積層体の概略的平面図である。例示の各基材は連続ウェビングの一区分であり、各区分は９つのセル、すなわち３×３の区分を有する。各基材は、任意の配置で更に多い又は少ないセルを有することができ、多くの実施形態では、各連続ウェビングは、所望により、例えば、１０以上、２５以上、５０以上、又は１００以上などの複数個のセルを有することが理解される。各液晶セル区分３００は、前述したように、第１高分子基材３３０と第２高分子基材３２０との間に配置された液晶材料の層を含む。
【００４３】
第１高分子基材３３０は、第１方向に延びかつ液晶材料の層と第１基材３３０との間に配置された、複数個の第１平行導電トレース３３２を含む。前述の第１剥離ライナーは、第１高分子基材３３０上に配置される。多くの実施形態では、複数個の第１平行導電トレース３３２は、第１トレース末端部及び対向する第２トレース末端部を有する複数個の個々の第１部分３０２に分割される。幾つかの実施形態では、複数個の第２平行導電トレース３３２は、各セル３０３を個片化することにより形成されるトレース末端部を有する連続線である。
【００４４】
第２高分子基材３２０は、第１方向と直交する第２方向に延びかつ液晶材料の層と第２基材３２０との間に配置された、複数個の第２平行導電トレース３２２を含む。多くの実施形態では、第２剥離ライナーは、第２高分子基材３２０上に配置される。多くの実施形態では、複数個の第２平行導電トレース３２２は、第１トレース末端部及び対向する第２トレース末端部を有する複数個の個々の第２部分３０１に分割される。幾つかの実施形態では、複数個の第２平行導電トレース３２２は、各セル３０３を個片化することにより形成されるトレース末端部を有する連続線である。
【００４５】
第１高分子基材３３０は、液晶材料の層の一部を露出させるために第１剥離ライナー（前述）と共に第１高分子基材３３０から分離できる、取り外し可能な部分３３４を更に含み、露出された液晶材料の層の一部は、第２平行導電トレース３２２を露出させるために拭き取られ得る。取り外し可能な部分３３４は、前述したように、取り外し可能なライナー３５０が残りの第１高分子基材３３０から分離すると、ライナーと共に分離され、第１高分子基材３３０から離される。取り外し可能な部分３３４は、所定のスリット又は脆弱線、例えば穿孔線などにより規定される。所定のスリット又は脆弱線は、例えば、打抜き、レーザー切断などの、任意の有用な方法により形成され得る。
【００４６】
図５に示すような多くの実施形態では、第２高分子基材３２０は、前述したように、液晶材料の層の一部を露出させるために第２剥離ライナーと共に第２高分子基材３２０から分離できる、取り外し可能な部分３２４を更に含み、この取り外し可能な部分は、第１平行導電トレース３３２を露出させるために拭き取られ得る。取り外し可能な部分３２４は、前述したように、取り外し可能なライナーが残りの第２高分子基材３２０から分離すると、ライナーと共に第２高分子基材３２０から分離され、離される。取り外し可能な部分３２４は、所定のスリット又は脆弱線、例えば穿孔線などにより規定される。所定のスリット又は脆弱線は、例えば、打抜き、レーザー切断、型押しなどの、任意の有用な方法により形成され得る。
【００４７】
第１部分３０２及び第２部分３０１は、両者の間に配置された液晶層と共に位置合わせ及び積層されて、液晶セル部分３０３を形成する。取り外し可能な部分は、液晶セル又はパッシブマトリクス液晶セルを形成する反対側の高分子基材上の、基層となる導電トレースにアクセスできるよう、剥離ライナーと共に高分子基材から剥離され得る。次に、各液晶セル部分３０３は、所望により、個片化され、ディスプレイデバイスに組み立てられることができる。
【００４８】
前述の液晶セルの構成、及び前述の液晶セルの連続ウェビングを形成する方法は、導電リード線にアクセスする方法を提供し、連続ロール−ツーロールプロセスにおける様々なディスプレイ技術に使用され得る。
【実施例】
【００４９】
図４Ａ及び４Ｂに示されるように、ＩＴＯの横列及び縦列を、６１ｃｍ（２４インチ）幅で１２７マイクロメートル（５ミル）のデュポン・テイジン（Dupont Teijin）ＳＴ−５０４ポリエチレンテレフタレートフィルム上にパターン形成した。このウェブは、縦列パターン（図４ＡのクロスウェブＩＴＯ線４２２）を有する１５．２ｃｍ（６インチ）幅の２つの幅と、横列パターン（図４ＢのダウンウェブＩＴＯ線４３２）を有する１０．８ｃｍ（４．２５インチ）幅の２つの幅との、４つの幅にスリットが入れられた。２つの１５．２ｃｍ（６インチ）幅のロール（図４Ａ）には、透明なライナーが非ＩＴＯ側に積層された。窓４２４を、基材の縦列パターン間に回転させて打抜きした。各窓４２４の寸法は、約８．９ｃｍ（３．５インチ）×１０．２ｃｍ（４インチ）であった。窓４２４は、透明な支持ライナー上で基材の残りと共に所定の位置に残った。
【００５０】
この打抜きした１５．２ｃｍ（６インチ）の縦列パターンウェビング（図４Ａ）を、下部基材としてロール−ツーロール装置に配置した。幅が狭い方の１０．８ｃｍ（４．２５インチ）の横列パターンウェビング（図４Ｂ）を、上部基材としてロール−ツーロール装置に配置した。図４Ｃは、基材を配列した状態の概略的平面図を示す。
【００５１】
２つの基材はニッププロセス（nip process）で合わせられ、このプロセスで、コレステリック液晶コーティング溶液が基材間に分配され、続いて硬化され、ロール−ツーロール装置の末端部でシート化された。次に、ライナーが縦列の基材の裏側から取り除かれ、事前に切った窓もライナーと共に取り除かれた。窓を取り除いた後、窓があった部分の下の領域をアルコールで拭き取ることにより、むき出しの電気接点が露出される。
【００５２】
上に述べたように、「液晶ディスプレイパネル及びその製造方法」の実施形態が開示された。本発明が、開示されたもの以外の実施形態で実施され得ることは、当業者には理解されよう。開示された実施形態は、例証の目的で提示されているのであって、制限するものではなく、本発明は、以降に続く請求項によってのみ限定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【国際調査報告】
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