WO2007010728A1

WO2007010728A1 - 液晶表示素子

Info

Publication number: WO2007010728A1
Application number: PCT/JP2006/313127
Authority: WO
Inventors: Hitoshi Takahashi; Teruo Fujiwara; Megumi Kunimine
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2005-07-22
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2007-01-25
Anticipated expiration: 2008-01-22
Also published as: JPWO2007010728A1; CN101223471A; US20080186437A1; TWI390274B; US7692736B2; TW200710485A

Abstract

　表示ムラが発生しないような液晶表示装置を提供する。　補償セルおよび表示用液晶セルを有するＤ－ＳＴＮモードの液晶表示素子であって、前記補償セルおよび表示用液晶セルに存在するガラス基板のうち、隣り合うガラス基板のうちの少なくともいずれか２つを構成する各々のガラス基板の平均厚さの差が４μｍ以上であり、好ましくは５０μｍ未満である液晶表示素子。

Description

明細書

ί夜晶表示素子

技術分野

[0001] 本発明は、液晶表示装置に関し、特に D— STN (Double layered Super-Tw isted Nematic)モードの液晶表示装置に関する。

背景技術

[0002] 従来、 TN (Twisted Nematic)モードや STN (Super— Twisted Nematic)モード等の各種液晶表示装置が広く使用されている。 TNモードは 2枚のガラス基板間にネマチック液晶を挟み、液晶分子の長軸方向がガラス基板の間で 90° ねじれるようにした方式である。 STNモードは、電圧に対する透過光強度変化を急峻にするためにねじれ角を 180° 以上にした方式である。 STNモードで光源色と黒色の 2色表示を行う場合、表示用液晶セルの他に補償セルを設ける。補償セルによって光源色と黒色の 2色表示を行えるようにした方式を D— STNモードとレ、う。

[0003] 従来から、上記のような D— STNモードの液晶表示装置においては、バックライトからの光を遮断して黒色を映し出すときに、第 2の偏光板から光が漏れ、表示ムラが発生する問題があった。

[0004] 上記問題を解決するために、表示用液晶セルの正面側のガラス基板の厚さと、補償セルの背面側のガラス基板の厚さとの差を 50 μ m以上にした液晶表示装置が記載されている (例えば、特許文献 1参照。）。

[0005] 特許文献 1 :特開 2004— 4805号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] しかし、本発明者らは、特許文献 1のような方法では、表示ムラを完全に解消できず

、不十分であることが分かった。

[0007] 本発明は、表示ムラが発生しないような液晶表示装置を提供する。

課題を解決するための手段

[0008] 本発明は、補償セルおよび表示用液晶セルを有する D— STNモードの液晶表示素子であって、前記補償セルおよび表示用液晶セルに存在するガラス基板のうち、隣り合うガラス基板のうちの少なくともいずれ力 2つを構成する各々のガラス基板の平均厚さの差が 4 _β m以上であることを特徴とする液晶表示素子を提供する。

また、本発明は、補償セルおよび表示用液晶セルを有する D— STNモードの液晶表示素子であって、前記補償セルおよび表示用液晶セルを構成するガラス基板において、隣り合うガラス基板の長辺方向または短辺方向と平行な任意のラインにおける任意の 2mm離れた位置で、かつ前記隣り合うガラス基板の重なる位置における各々のガラス基板の厚さの差の傾き力 S、 0. l x m/mm以上である点が 3つ以上連続して発生していない、または一 0. l x mZmm以下である点が 3つ以上連続して発生してレ、なレ、液晶表示素子を提供する。

さらにまた、本発明は、補償セルおよび表示用液晶セルを有する D— STNモードの液晶表示素子であって、隣り合うガラス基板を構成する各々のガラス基板の同一位置における厚さの差が 0. 1 μ ΐη以下となるような特定の部分力ガラス基板に存在しなレ、液晶表示素子を提供する。

発明の効果

[0009] 本発明の液晶表示素子によれば、ガラス基板の厚さがある特定の条件を満たすガラス基板を用いることにより、表示ムラを消失させることができる。

図面の簡単な説明

[0010] [図 1]本発明の液晶表示素子の模式断面図。

[図 2] Δ A tを求め方を説明する説明図。

[図 3]ガラス基板の厚さの測定位置を記載した平面図。

符号の説明

[0011] 1、 9、 21、 33 :ガラス基板

3、 7、 25、 29 :酉己向膜

5、 27 :液晶層

10 :補償セル

11、 60 :偏光板

23、 31 :透明電極 50 :表示用セル

70 :バックライト

100 :液晶表示素子

発明を実施するための最良の形態

[0012] 図 1は、 D— STNモードの液晶表示装置の模式的断面図である。 D— STNモードでは、第 1の偏光板 60と第 2の偏光板 11との間に表示用液晶セル (以下、表示用セルという。） 50と補償セル 10を設ける。第 1の偏光板 60の背面にはバックライト 70を設ける。ノくックライト 70が存在する側が背面側、第 2の偏光板 11が存在する側が正面側であり、画像を表示する側である。

[0013] 表示用セル 50は、透明電極 23, 31が形成された一対のガラス基板 21 , 33によつて液晶層 27を挟持する。対向する透明電極 23， 31は、それぞれ対向する面に配向膜 25, 29を有する。補償セル 10は、配向膜 3, 7が形成された一対のガラス基板 1 , 9によつて液晶層 5を挟持する。表示用セル 50の液晶層 27と補償セル 10の液晶層 5 は、ねじれ角が等しぐ液晶分子の長軸方向のねじれ方向が逆向きであるという関係を有する。表示用セル 50と補償セル 10の互いに隣接するガラス基板側の液晶分子の配向方向は互いに直交する。すなわち、表示用セル 50の液晶層 10におけるガラス基板 21側の配向方向と、補償セル 10の液晶層 5におけるガラス基板 9側の配向方向とは、互いに直交する。

[0014] 本発明においては、前記補償セルおよび表示用液晶セルに存在するガラス基板のうち、隣り合うガラス基板のうちの少なくともいずれ力つを構成する各々のガラス基板の平均厚さの差 (以下、 P 接厚さ差という。）が 4 x m以上であることを特徴としている。なお、平均厚さの測定方法は後述する。隣接厚さ差が 4 x m未満であると、全波長域において干渉光の強め合う光の周期が重なり、表示ムラが生じるため好ましくなレ、。なお、隣り合うガラス基板とは、補償セルおよび表示用セルを直列に並べた場合に、最も近い関係にある 2枚のガラス板を意味する。例えば、図 1においては、表示用セルの正面側のガラス基板 21および表示用セルの背面側のガラス基板 31、補償セルの背面側のガラス基板 9および表示用セルの正面側のガラス基板 21、補償セルの正面側のガラス基板 1および補償セルの背面側のガラス基板 9が、各々隣り合うガラス基板に該当する。隣接厚さ差は、 10 μ ΐη以上、特には 15 μ ΐη以上であることが表示ムラをさらに完全に抑制できる点で好ましい。また、隣接厚さ差は、 50 / m未満、特に 30 μ m以下であることが好ましい。

[0015] 特許文献 1には、表示用セル 50の正面側のガラス基板 21の厚さと、補償セル 10の背面側のガラス基板 9の厚さとの差を 50 μ m以上とすると、表示ムラを防止できる旨の記載がある。しかし、上記方法では、表示ムラを完全には抑制できなレ、。また、ガラス基板の生産性を考えると、厚さがほぼ同等のガラス基板を製造しそれを用いることが生産効率の点で有利と考えられる。しかし、厚さが 50 x m以上という板厚偏差が大きレ、ガラス基板を用いる場合、別々な製造条件でガラス基板を製造しなければならず、生産効率が低下する問題がある。この点は、バッチ処理で物を生産することが困難なガラス板製造業という業種においては、非常に重要視される効果である。よって、液晶表示装置を構成する 4枚のガラス基板の平均厚さの差の最大値は、 50 z m未満、特には 30 /i m以下であることが好ましい。

さらに、液晶表示装置の軽量化のため、できるだけガラス基板を薄くすることが求められており、通常は液晶表示装置の強度を満たすぎりぎりまでガラス基板の厚さを薄くするように求められている。特許文献 1に記載されているように、隣り合うガラス基板の厚さの差を 50 μ ΐη以上とするためには、隣り合うガラス基板を構成する一方のガラス基板の厚さを薄くする必要がある。一方、液晶表示装置の強度を満たすためには、隣り合うガラス基板を構成するもう一方のガラス基板の厚さを厚くすることが必要になるため、さらにガラス基板の生産性も劣る上、液晶表示装置の表示や設計自体も変更を余儀なくされる可能性もある。よって、特許文献 1に記載されているような、ガラス基板の厚さを極端に大きく違えたガラス基板を用いることは実用上好ましくない。

[0016] 各ガラス基板 1、 9、 21および 33の平均厚さは、各々 0. 1〜： 1. 1mmであることが製造上及び要求特性上好ましい。また、各ガラス基板の大きさは、縦 200〜： 1200mm X横 200〜 1200mmであることが生産性の点で好ましレ、。なお、ガラス基板の平均厚さは、その基板の平面上における数多くの点の平均値を採用することが理想であるが、ガラス板の製造上の特性から、具体的には、図 3のように、各基板の表示領域の平面を 9等分（3 X 3等分)し、分割した各面の中心値の厚さを測定し、 9点の平均を取ることで平均厚さを求めることが可能である。なお、表示領域とは、表示用セルと補償セルの画面が表示される部分であり、画面の大きさにもよる力例えば、端から 1 Ommの部分を除いた中心部分である。

[0017] さらに、隣り合うガラス基板を構成する、表示用セルの正面側のガラス基板 21および表示用セルの背面側のガラス基板 33、補償セルの正面側のガラス基板 1および補償セルの背面側のガラス基板 9のどちらか一方の組合せにおいて、隣接厚さ差が 4 z m以上、特に 10 x m以上、さらには 15 z m以上、 50 z m未満、さらには 30 z m以下とすることが好ましい。特許文献 1に記載してあるような、表示用セルの正面側のガラス基板 21と補償セルの背面側のガラス基板 9との厚さの差を考慮しただけでは、表示ムラの発生防止の点で不十分であり、さらに他のガラス基板との関係を考慮する必要があるからである。よって、表示用セルの正面側のガラス基板 21および表示用セルの背面側のガラス基板 33、補償セルの正面側のガラス基板 1および補償セルの背面側のガラス基板 9の両方の組合せにおいて、隣接厚さ差を 4 μ ΐη以上、特に 10 /i m以上、さらには 15 μ m以上、 50 μ m未満、さらには 30 μ m以下とすることが特に好ましレ、。さらには、隣り合うガラス基板のすべての組合せにおいて、隣接厚さ差を 4 / m以上、特に 10 μ ΐη以上、さらには 15 /i m以上とすることが好ましい。ただし、ガラス基板の生産性、および表示ムラの完全除去のためには、隣接厚さ差が 50 / m未満、特に 30 μ m以下であることが好ましい。

[0018] さらに、本発明においては、前記補償セルおよび表示用液晶セルを構成するガラス基板において、前記ガラス基板の長辺方向または短辺方向と平行な任意のラインにおける任意の 2mm離れた位置において、前記隣り合うガラス基板において重なる位置における各々のガラス基板の厚さの差の傾き（以下、 Δ A tという。）力 0. l z m /mm以上である点が 3つ以上連続して発生していなレ、、または一 0. 1 μ m/mm 以下である点が 3つ以上連続して発生しないことが好ましい。つまり、本発明者らは、一定値以上の値を有する Δ A tが一定長さ以上にわたって発生していることが、表示ムラの発生の要因になっていることを見出し、一定値以上の値を有する Δ A tが一定の長さ以上にわたって大きくなつている場所を作製しないようにすることで、表示ムラをさらに防止できることを見出した。 [0019] 上記内容を以下、詳細に説明する。

「前記補償セルおよび表示用液晶セルに存在するガラス基板」とは、図 1における各ガラス基板 1、 9、 21、 33を意味する。「ガラス基板の長辺方向」とは、ガラス基板が長方形 (つまり、縦と横の長さが異なる場合)の場合、長軸を水平に設置した場合における横方向を意味する。「ガラス基板の短辺方向」とは、長軸を水平に設置した場合における縦方向を意味する。長辺方向は、通常、液晶表示素子を見る場合における横方向となり、短辺方向は、通常、液晶表示素子を見る場合における縦方向となる。なお、ガラス基板が正方形である場合は、どちらかを長辺方向と決めればよい。

「長辺方向と平行な任意のライン」とは、長辺方向と平行なライン (線）はガラス基板上において無数に引くことが可能であるが、そのな力、から任意に選択したラインをレ、う。なお、製造上の特質から、ガラス基板の表面の平坦性は急激には変化せず、緩やかに変動する傾向を有しているため、任意といっても、レ、くつかのラインを選択して評価することで、ガラス基板全体のラインの評価を行うことが可能である。

[0020] 「ラインにおける任意の 2mm離れた位置」とは、ラインに沿って任意に選択された、 2mm間隔の点を意味する。ラインに沿って 2mm間隔で点を選択する手段は、どこを起点とするかによつて無数に存在する。しかし、ガラス基板の表面の平坦性は急激には変化せず、緩やかに変動する傾向を有しているため、任意に起点を決めた場合であっても、そのライン全体の評価を行うことが可能である。

その後、当該 2mm離れた各点において、各々の隣り合うガラス基板の厚さを測定する。その後、当該 2mm離れた各位置でガラス基板の厚さの差を測定し、さらに、隣り合った位置における差をそれぞれの位置の長さ（2mm)で割ることにより、 Δ A tを求めることが可能である。

[0021] Δ A tを求める方法を、図 2を用いてさらに詳しく説明する。図 2においては、隣り合うガラス基板を構成する一方のガラス基板がガラス基板 Aであり、もう一方のガラス基板がガラス基板 Bとなる。例えば、表示用セル 50において、ガラス基板 Aが図 1におけるガラス基板 21に相当し、ガラス基板 Bが図 1におけるガラス基板 31に相当する。ガラス基板における実線はガラス基板自体の大きさを示し、破線は表示領域を示す。また、ガラス基板のおける長辺方向を X方向、短辺方向を Y方向とする。まず、ガラス基板 Aおよび Bのそれぞれについて、 X方向のラインに沿って厚さを測定する。具体的には、図 2において、ガラス基板の長辺から 10mm離れた表示領域内のラインについて、ガラス基板の厚さを 2mm間隔で測定する。この測定をガラス基板 Aおよび Bのそれぞれについて行う。この測定点は、ガラス基板 Aおよびガラス基板 Bで同じ位置となる。つまり、ガラス基板を 2枚重ねて正面から見た場合、同じ位置の厚さの測定をしていることになる。また、表示ムラの発生が問題視されるのは画像を表示する範囲内であることから、測定する範囲は表示領域内である。

[0022] ついで、各測定点において、ガラス基板 Aおよびガラス基板 Bの厚さの差を計算で求める。例えば、ガラス基板 Aにおける各測定点における厚さを Α1、 Α2 · ·とし、ガラス基板 Βにおける各測定点における厚さを Β1、 Β2 · ·とすると、厚さの差は、 A1 -B1 、 Α2— Β2 · ·という式で求めることが可能である。

[0023] ついで、隣り合う測定点の厚さの差の傾きを求める。例えば、上記のように求めた値 A1— Bl、 Α2— Β2 · ·の各値の差を、その隣り合う測定点間の距離である 2mmで割る、つまり（(Al— Bl)— (A2— Β2) ) /2 · ·という式で、ガラス基板の各点における Δ A t (単位：/ i m/mm)を求めることが可能である。

[0024] 本発明においては、 Δ Δ ΐが 0. 1 m/mm以上である点が 3つ以上連続して発生しないこと、または 0. 1以下である点が 3つ以上連続して発生しないこと（以下、両者を合わせて、が0. 1 m/mrn以上である点が 3つ以上連続して発生しないこと、という。）を特徴としている。上記場合は、表示ムラが発生しにくい。上記方法により表示ムラの発生が防止できる理由は、干渉縞の幅が太くなり干渉光の強度が弱くなるため、表示ムラが視認し難くなるためと推定している。ここでいう「0. 1 μ m/mm 以上」とは、絶対値ではなく実際の値で評価したもので、例えば、 Δ A tが + 0.

/mm、— 0. 2 μ m/mm, + 0. 2 μ m/mmとなった場合は、「Δ厶1:カ 0. 1 m/ mm以上である点が 3つ以上連続して発生した」とはならなレ、。

[0025] なお、 Δ A tは、 1組の隣り合うガラス基板のみならず、他の 2組の隣り合うガラス基板においても、連続して 0. 1 μ m/mm以上である点が 3つ以上連続して発生しないことが好ましレ、。特に 0. 07 μ πιΖιηιη以上、さらには 0. 05 μ m/mm以上、よりさらには 0. 03 μ m/mm以上である点が 3つ以上連続して発生しなレ、ことが好ましレ、。なお、前述した隣接厚さ差の好適範囲と、 Δ A tの好適範囲は、より効果的に表示ムラを防止できる点で、両方の範囲を満たすことがさらに好ましい。

本発明は、補償セルの正面側のガラス基板 1および補償セルの背面側のガラス基板 9、補償セルの背面側のガラス基板 9および表示用セルの表面側のガラス基板 21 、表示用セルの正面側のガラス基板 21および表示用セルの背面側のガラス基板 33 において、隣接厚さ差をそれぞれ Τ 、Τ 、Τ とすると、 Τ 、Τ および Τ

1 - 2 2- 3 3-4 1 -2 2- 3 3-4 のうちの少なくともいずれ力、 2つの値が 4 μ m以上である液晶表示素子を提供する。上記隣接厚さ差は、特に 10 μ m以上、さらには 15 a m以上、 50 μ m未満、特に 30 μ m以下であることが好ましレ、。

上記のような範囲となるように隣接厚さ差を調整することで、表示ムラの発生しない液晶表示素子を形成できる。なお、上記のような範囲とすることで、表示ムラが発生しなくなる理由は、もし、ある隣り合うガラス基板を構成するガラス基板の平均厚さの差が 4 μ m未満であっても、他の隣り合うガラス基板では平均厚さの差が 4 _β m以上であるため、一度表示ムラが発生しても他の隣り合うガラス基板でそれが弱められ、ムラが見えにくくなるためであると考えられる。なお、ガラス基板の平均厚さの求め方は [0 016]に記載されている方法と同様であり、具体的には、図 3のように、各基板の表示領域の平面を 9等分（3 X 3等分）し、分割した各面の中心値の厚さを測定し、 9点の平均を取ることで平均厚さを求めることができる。

T 、T および Τ のうちの 2つの値が 4 /i m以上となった場合、残りの 1つの値

1 - 2 2- 3 3-4

は特に限定されない。しかし、表示ムラの発生のしにくさを考えた場合には、さらに残りの 1つの値力 4 μ m以上、特に 10 μ m以上、さらには 15 /i m以上、 50 μ m未満、特に 30 x m以下であることが好ましレ、。つまり、 T 、Τ および Τ すべてが 4 μ

1 -2 2- 3 3-4

m以上、 10 μ m以上、特に 15 μ m以上、 50 μ m未満、特に 30 μ m以下であること力 S 好ましい。

値が 4 a m以上となる組合せは特に限定されなレ、が、 T は 4 μ m以上とすること

3-4

が、表示ムラが表示側に現れにくいという理由で好ましい。

なお、この T 、T および Τ のうちの少なくともいずれか 2つの値が 4 z m以上

1 -2 2- 3 3-4

とレ、う条件は、上述した Δ厶が0. l z m/mm以上という要件と併せることで、より効果的に表示ムラを防止できるため好ましい。

[0027] また、本発明においては、隣り合うガラス基板 (補償セルの正面側のガラス基板 1および補償セルの背面側のガラス基板 9、補償セルの背面側のガラス基板 9および表示用セルの表面側のガラス基板 21、表示用セルの正面側のガラス基板 21および表示用セルの背面側のガラス基板 33)を構成する各々のガラス基板の厚さの差が 0. 1 μ m以下となるような特定の部分がガラス基板に存在しなレ、ような液晶表示素子を提供する。さらに好ましくは、上記厚さの差が 0. 2 x m以下となるような特定の部分がガラス基板に存在しないことである。言い換えれば、隣り合うガラス基板を構成する各々のガラス基板の厚さの差の最小値が 0. 1 μ m超である液晶表示素子を提供する。具体的には、各々のガラス基板の厚さの分布を全面にわたって測定し、同一位置における厚さの差を算出した場合、厚さの差が 0. l x m以下となる部分が存在すれば、その部分には表示ムラが発生しやすいこととなる。この厚さの差が小さい部分が存在しなレ、ことで、表示ムラが発生しに《なる理由は以下のように考えてレ、る。

前述したとおり、表示ムラの発生の主原因は、全波長域において干渉光の強め合う光の周期が重なりあうことである。ガラス基板において、部分的に厚さが等しい箇所が存在すると、 2枚の基板の干渉の波長依存性が等しくなる。つまり、ガラス基板の厚さが異なっていても、ある特定の波長を有する一部の光は干渉するため表示ムラの発生の可能性はあるが、厚さが全く同じであれば、すべての波長領域の光で干渉が発生するため、表示ムラが発生しやすくなる。よって、厚さの差が 0. 1 μ ΐη以下となる部分が存在しないようにすることで、表示ムラの発生を防止できると考えられる。なお、このガラス基板の厚さの差が 0. 1 / m以下となるような特定の部分がガラス基板に存在しないという要件は、上述した、 T 、T および Τ のうちの少なくともい

1 -2 2- 3 3-4

ずれか 2つの値が 4 x m以上という条件および Δ A tが 0. l x mZmm以上という条件と併せることで、より効果的に表示ムラを防止できるため好ましい。

[0028] 各ガラス基板を製造する場合、その製造方法や後処理によっては、各ガラス基板の厚さにムラ（不均一性）が生じる場合がある。ただし、液晶表示素子を形成するような薄いガラスを形成する場合、その製造方法の特性により、ガラス基板はある一定方向に板厚偏差を有する場合が多い。よって、表示ムラの発生の有無は、長辺方向または短辺方向のある特定のラインにっレ、て検討すればよいと考えられる。

[0029] また、ガラス基板の組成は、液晶表示素子に用いる点でソーダライムガラスゃ無ァルカリガラス（アルカリ分が実質的に含有していないガラス）であることが好ましい。実施例

[0030] (例 1)

縦 50mm X横 60mmの大きさのガラス基板を 2枚準備した（以下、サンプル 1、サンプノレ 2という。）。サンプル 1および 2のガラス基板の平均厚さを下記のとおり各々測定し、差を求めた。平均厚さの差は 28 μ ΐηであった。

[0031] <ガラス基板の平均厚さの測定法 >

図 3に示すとおり、各基板の表示領域を 9等分（3 X 3等分)し、図 3に示された測定点:!〜 9について、各々の点において、超音波精密厚さ計（Krautkramer Branso n社製、型番： CL304)により測定した。計測された 9点の厚さの平均値をとることで、そのガラス基板の平均厚さとした。なお、ガラス基板の端から 10mmの部分は、画像が表示されない部分であるため、測定からはずし、表示領域のみの測定としている。

[0032] 次に、サンプル 1および 2のガラス基板の Y= 15mm (端から 15mm離れた部分）のラインにおけるガラス基板の厚さを、図 2に記載されているとおり、 2mm刻みで測定した。厚さはレーザー厚み測定機 (アンリツ株式会社製、型番: KL7202A)により測定した。なお、ガラス基板の端から 10mmの部分は、画像が表示されない部分であるため、測定からはずし、表示領域のみの測定としている。その後、各々の測定点について、サンプル 1と 2との厚さの差を計算により算出した。その結果を表 1に示す。表 1において、 XIとは、 A1—B1の値を示し、 X2以下も同様である。さらに、各点における Δ A t ( z mZmm)を、（（XI) _ (Χ2) ) /2 · ·とレ、う式で、計算により求めた。その結果を併せて表 1に示す。

[0033] サンプル 1を補償セルの正面側に、サンプル 2を補償セルの背面側（表示用セル側 )に配して、補償セルを作製する。また、縦 50mm X横 60mm X厚さ 0· 7mm狙いのガラス基板を表示用セルの正面側（補償セル側）、縦 50mm X横 60mm X厚さ 0. 7 mm狙いのガラス基板を背面側 (バックライト側）に配して、表示用セルを作製する。

[0034] 上記のように作製した補償セル 10および表示用セル 50に、第 1の偏光板 11、第 2 の偏光板 60およびバックライト 70を配することで、図 1に記載の D— STN型の液晶表示素子を形成する。

[0035] 形成した液晶表示素子の表示ムラを下記の方法で評価すると、ムラの発生は認められなレ、。

[0036] ぐ表示ムラ評価方法 >

液晶表示素子に電圧を印加しない状態で、 1500ルクスの蛍光灯下において目視で干渉縞を観察し、干渉縞の有無を評価する。

[0037] (例 2)

縦 50mm X横 60mmの大きさのガラス基板を 2枚準備した（以下、サンプノレ 3、サンプル 4という。）。サンプル 3および 4のガラス基板の平均厚さを例 1と同様の方法で各々測定し、差を求めた。平均厚さの差は 15 x mであった。

[0038] さらに、サンプル 3とサンプル 4について、 2mm間隔の点における厚さの差を例 1と同様の方法により求めた。その結果を表 1に示す。さらに、 Δ Δ ΐを例 1と同様の方法により求めた。その結果を併せて表 1に示す。

[0039] サンプル 1の代わりにサンプル 3を、サンプル 2の代わりにサンプル 4を配した以外は例 1と同様に処理して液晶表示素子を形成する。

[0040] この液晶表示素子について例 1と同様の方法で表示ムラを評価すると、ムラの発生は認められない。

[0041] [表 1]

例 1 例 2

厚さの Δ Δ t 厚さの Δ Δ t

差 m) (um/m) 差（ m) ( m/im)

X 1 27.35 -0.145 15.10 - 0· 005

X2 27.64 -0.040 15.11 -0.075

X3 27.72 - 0· 045 15.26 -0.005

X4 27.81 0.200 15.27 -0.005

X 5 27.41 0.090 15.28 - 0.100

X6 27.23 0.200 15.48 0.020

X 7 26.83 -0.285 15.44 -0.130

X8 27.40 - 0.145 15.70 0.020

X9 27.69 0.025 15.66 0.000

Xll 27.64 -0.200 15.66 -0.030

X12 28.04 0.035 15.72 0.000

X13 27.97 -0.015 15.72 -0.005

X14 28.00 -0.050 15.73 0.035

X15 28.10 -0.215 15.66 0.005

X16 28.53 0.000 15.65 0.090

X17 28.53 0.585 15.47 0.000

X18 27.36 -2.525 15.47 0.005

X19 32.41 2.595 15.46 - 0.165

X20 27.22 -0.905 15.79 -0.075

X21 29.03 15.94

[0042] (例 3)

縦 50mm X横 60mmの大きさのガラス基板を 2枚準備した（以下、サンプノレ 5、サンプノレ 6という。）。サンプル 5および 6のガラス基板の平均厚さを例 1と同様の方法で各々測定し、差を求めた。平均厚さの差は 7 μ mであった。

[0043] さらに、サンプル 5とサンプル 6について、 2mm間隔の点における厚さの差を例 1と同様の方法により求めた。その結果を表 2に示す。さらに、 Δ Δΐを例 1と同様の方法により求めた。その結果を併せて表 2に示す。

[0044] サンプル 1の代わりにサンプル 5を、サンプル 2の代わりにサンプル 6を配した以外は例 1と同様に処理して液晶表示素子を形成する。

[0045] この液晶表示素子について、例 1と同様の方法で表示ムラを評価すると、若干のムラの発生は認められる力実用上問題はない。

[0046] (例 4) (比較例）縦 50mm X横 60mmの大きさのガラス基板を 2枚準備した（以下、サンプノレ 7、サンプノレ 8という。）。サンプル 7および 8のガラス基板の平均厚さを例 1と同様の方法で各々測定し、差を求めた。平均厚さの差は 0 μ ΐηであった。

[0047] さらに、サンプル 7とサンプル 8について、 2mm間隔の点における厚さの差を例 1と同様の方法により求めた。その結果を表 2に示す。さらに、 Δ A tを例 1と同様の方法により求めた。その結果を併せて表 2に示す。

[0048] サンプル 1の代わりにサンプル 7を、サンプル 2の代わりにサンプル 8を配した以外は例 1と同様に処理して液晶表示素子を形成する。

[0049] この液晶表示素子について、例 1と同様の方法で表示ムラを評価すると、実用上問題あるムラの発生が認められる。

[0050] [表 2]

[0051] 例 1および例 2の液晶表示素子は、ガラス基板の厚さの差が 4 /i m以上であり、かつ Δ A 1以上である点が 3つ以上連続して発生していないため、表示ムラが発生せず、良好である。

[0052] これに対し、例 3の液晶表示素子は、ガラス基板の厚さの差が 5 _β m以上である力

Δ A tが 0. 1以上である点が 3つ以上連続して発生している（X13〜X15)ため、表示ムラが若干発生している。

[0053] 例 4の液晶表示素子は、ガラス基板の厚さの差が 5 μ m未満であり、かつ Δ 1が0

. 1以上である点が 3つ以上連続して発生している (XI 2〜X14)ため、表示ムラが大きく発生している。

[0054] (例 5)

縦 50mm X横 60mmの大きさのガラス基板を 4枚準備した（以下、サンプル 9〜12 とレヽう。）。サンプル 9〜12のガラス基板の平均厚さを、例 1の <ガラス基板の平均厚さの測定法 >と同様の方法で各々測定し、各々のガラス基板の平均厚さの差を求めた。結果を表 3に示す。

サンプル 9〜： 12のガラス基板を、それぞれ補償セルの正面側のガラス基板 1、補償セルの背面側のガラス基板 9、表示用セルの正面側のガラス基板 21、表示用セルの背面側のガラス基板 33として、図 1に記載されているような液晶表示素子を作製した作製された液晶表示素子を例 1のぐ表示ムラ評価方法 >と同様の方法でムラの有無を評価した。結果を表 3に示す。

(例 6、 7)

例 5とは異なる別のガラス基板を用いて、例 5と同様に液晶表示素子を作製した。そして、この液晶表示素子について例 5と同様に表示ムラの有無を評価した。結果を表 3に示す。

[表 3] 例平均厚さ（/z m) 平均厚さの差（ m) ムラの有無サンフ°ルサンルサンフ。ルサンフ。ルサンフ°ルサンフ。ルサンフ。ル

9 1 0 1 1 1 2 9-10 10-1 1 1 1-12

5 719 699 712 718 20 13 6 なし

6 719 699 719 719 20 20 0 あり（薄い）

7 719 699 700 701 20 1 1 あり（濃い）例 5は、すべてのサンプルの組合せで平均厚さの差が 4 x m以上であるので、表示ムラが発生しなかった。し力、し、例 6は、 1つの組合せのサンプル（サンプル 11— 12) で厚さの差が 4 m未満であるので、若干ではあるが薄いムラが生じた。なお、例 6の薄いムラは、液晶表示素子としては問題のないレベルであった。

これに対し、例 7においては、 2つの組合せ（サンプル 10— 11、サンプノレ 11一 12) で厚さの差が 4 μ m未満であるため、濃いムラが発生している。

(例 8)

縦 50mm X横 60mmの大きさのガラス基板を 4枚準備した（以下、サンプル 13〜1 6とレ、う。）。サンプル 13〜： 16のガラス基板の厚さ分布を下記のとおり測定し、サンプル 13— 14間、サンプル 14— 15間およびサンプル 15— 16間の厚さの差を求めた。このとき、サンプノレ 13— 14間、サンプル 14— 15間およびサンプル 15— 16間すベてにおいて、基板全面にわたって同一位置における厚さの差は 0. 1 /i m超であった。くガラス基板の厚さ分布の測定方法（レーザ） >

各々のガラス基板の厚さを、レーザ厚さ計 (干渉計式形状測定器）（ザィゴ社製)を用いて光学測定した。この装置を用いると、ガラス基板の厚さを基板全面にわたって測定でき、かつその値を電子データとして取り出すことが可能となる。次いで、サンプル 13のガラス基板の厚さと、サンプル 14のガラス基板の厚さとの差を基板全面にわたって求めた。同様に、サンプノレ 14一 15間、サンプル 15— 16間の厚さの差も求めた。

次いで、サンプル 13〜： 16のガラス基板を、それぞれ補償セルの正面側のガラス基板 1、補償セルの背面側のガラス基板 9、表示用セルの正面側のガラス基板 21、表示用セルの背面側のガラス基板 33として、図 1に記載されているような液晶表示素子を作製する。作製された液晶表示素子を例 1のく表示ムラ評価方法 >と同様の方法でムラの有無を評価すると、ムラの発生は認められない。

(例 9)

例 8とは異なるガラス基板を用いて、例 8と同様に厚さ分布を測定し、厚さの差を求めた。そのとき、 1組のサンプル間において、ガラス基板のある特定の部分において、厚さの差が 0. l x m以下である箇所が存在した。

各々のガラス基板を用いて、例 8と同様に液晶表示素子を作製し表示ムラの評価を行う。ちょうど厚さの差が 0.： m以下である箇所に、ムラが発生する。

産業上の利用可能性

本発明の液晶表示素子は、表示ムラの発生を防止できるため有用である。なお、 2005年 7月 22曰に出願された曰本特許出願 2005— 212253号の明糸田書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

Claims

請求の範囲

[1] 補償セルおよび表示用液晶セルを有する D— STNモードの液晶表示素子であつて、前記補償セルおよび表示用液晶セルに存在するガラス基板のうち、隣り合うガラス基板のうちの少なくともいずれ力、 2つを構成する各々のガラス基板の平均厚さの差力 μ m以上であることを特徴とする液晶表示素子。

[2] 補償セルおよび表示用液晶セルを有する D— STNモードの液晶表示素子であつて、前記補償セルおよび表示用液晶セルに存在するガラス基板の、隣り合うガラス基板を構成する各々のガラス基板の平均厚さの差が 4 μ m以上である請求項 1に記載の^?夜晶表示素子。

[3] 表示用液晶セルの正面側のガラス基板と背面側のガラス基板、および補償セルの正面側のガラス基板と背面側のガラス基板のどちらかの組み合わせにおレ、て、各々のガラス基板の平均厚さの差が 4 μ m以上である請求項 1に記載の液晶表示素子。

[4] 前記隣り合うガラス基板を構成する各々のガラス基板の平均厚さの差が 50 _β m未満である請求項 1、 2または 3に記載の液晶表示素子。

[5] 補償セルおよび表示用液晶セルを有する D— STNモードの液晶表示素子であつて、前記補償セルおよび表示用液晶セルを構成するガラス基板において、隣り合うガラス基板の長辺方向または短辺方向と平行な任意のラインにおける任意の 2mm 離れた位置で、かつ前記隣り合うガラス基板の重なる位置における各々のガラス基板の厚さの差の傾き力 0. l x m/mm以上である点が 3つ以上連続して発生していない、または一 0. l x mZmm以下である点が 3つ以上連続して発生していない液晶表示素子。

[6] 補償セルおよび表示用液晶セルを有する D— STNモードの液晶表示素子であつて、前記補償セルおよび表示用液晶セルを構成するガラス基板において、隣り合うガラス基板の長辺方向または短辺方向と平行な任意のラインにおける任意の 2mm 離れた位置で、かつ、前記隣り合うガラス基板の重なる位置における各々のガラス基板の厚さの差の傾き力 0. 1 m/mm以上である点が 3つ以上連続して発生していない、または 0. 1 m/mm以下である点が 3つ以上連続して発生していない請求項 1〜4のいずれ力 1項に記載の液晶表示素子。

[7] 補償セルおよび表示用液晶セルを有する D— STNモードの液晶表示素子であつて、補償セルの正面側のガラス基板および補償セルの背面側のガラス基板、補償用セルの背面側のガラス基板および表示用液晶セルの表面側のガラス基板、表示用液晶セルの正面側のガラス基板および表示用液晶セルの背面側のガラス基板において、隣り合うガラス基板を構成する各々のガラス基板の平均厚さの差を T 、 T

1 - 2 2- 3

、 T とすると、 T 、 T および T のうちの少なくともいずれか 2つの値が 4 μ m

3-4 1 -2 2- 3 3-4

以上である請求項:!〜 6のいずれか 1項に記載の液晶表示素子。

[8] 前記 T の値が 4 x m以上である請求項 7に記載の液晶表示素子。

3-4

[9] 補償セルおよび表示用液晶セルを有する D— STNモードの液晶表示素子であつて、隣り合うガラス基板を構成する各々のガラス基板の同一位置における厚さの差が 0. 1 μ m以下となるような特定の部分が、ガラス基板に存在しない液晶表示素子。

[10] 補償セルおよび表示用液晶セルを有する D— STNモードの液晶表示素子であつて、隣り合うガラス基板を構成する各々のガラス基板の同一位置における厚さの差が 0. 1 / m以下となるような特定の部分力ガラス基板に存在しない請求項 1〜8のいずれか 1項に記載の液晶表示素子。