JPS63278025A - 液晶表示器の製造方法 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は複屈折による干渉色を利用した液晶表示器の
！！を造方法に関する。

（従来の技術） 液晶表示器には動作モードによりＴＮ型、ＤＳ型、ＧＨ
型、ＤＡＰ型及び熱珈き込み型のもの等多くの種類があ
るが、腕時計、電車及び計測器等を始め、はとんど多く
はＴＮ型液晶表示器が使われている。しかし表示容量の
増大化や表示面積の大型化の要求に伴ない、ＴＮ型液晶
表示器ではコントラスト不足や視覚範囲の狭さ等の問題
が出てきており、新しい動作モードによる液晶表示器の
開発が急がれていた。

そして近年、このような要求に応える液晶表示器として
、例えば特開昭６０−１０７０２０　＠公報に記載され
ているＳＢＥ　（スーパーツイステッドバイアフリンジ
エンスエフェクト）型液晶表示器が注目されている。Ｓ
ＢＥ型液晶表示器の構成としては、−少なくとも片面側
に透明電極が形成された透明基板を２枚対向させ、斜方
蒸着やラビング等の配向処理を施し、周囲を封着してセ
ルとし、セル内にネマティック液晶を入れている。ネマ
ティック液晶としてはシクロヘキサン系、エステル系、
ビフェニール系及びピリジン系液晶等が使われている。

ネマティック液晶の中にはカイラル剤が添加され、液晶
分子の分子軸が１８０°から　３６０’、好ましくは２
７０°の角度に、上下の基板間で捩られている。また液
晶分子は、基板上の配向層の働きにより、分子軸が基板
平面に対し１°より大きい傾斜（プレチルト）を有して
おり、対向基板間の距離は４〜１２＃程度である。

（発明が解決しようとする問題点） ＳＢＥ型液晶表示器は極めて高い対向基板間の距離（ギ
ャップ）が要求され、０．１＃以内に押える必要がある
。これはわずかなギャップむらでも、しきい値電圧が変
化し、点灯むらになったり、また、干渉現象により顕著
な色むらとなり表示品位を落とす。

ギャップ精度に影響を与える条件としては、部品である
ガラス基板の平坦性、ギャップを決定するスペーサ寸法
精度、精密なガラス組立条件が考えられるが、これらの
条件が満足すべき程度であったとしても、最低限、ガラ
ス基板の平坦精度は基板２枚で０．１４を越えてはなら
ず、他の条件の許容度を考えると、０．０３ＩＭ１程度
の平坦性が必要といえる。

一般に、液晶表示器に用いられる透明基板は、比較的安
価なソーダ石灰ガラス基板が普通である。

しかしながら、これはアルカリの溶出度が高いため、通
常、５Ｉ０２等をブロッキング材としてアンダーコート
した上に透明電極を形成する。また、ソーダ石灰ガラス
の製法としては、例えばコルバーン法やフロート法があ
るが、いずれも製法に起因する凹凸が存在し、その平坦
性は平坦精度０．１〜０．１５塵が限界がある。

故に、ＳＢＥ型液晶表示器にこのような基板を用いると
、基板の表面が粗いため、前述したような対向基板間距
離の精度が得られない。例えば、配向処理としてＳｉＯ
の斜方蒸着を行った場合、蒸着むらとなって所望のチル
ト角が得られなかったり、アンダーコート処理や透明導
電膜を蒸着するとき、膜厚むらが生じるため、色むらや
しきい値電圧むらが発生し、視認性を著しく低下させて
いた。

この発明は、基板の平坦精度と研磨量の最適化を行うこ
とにより、極めて高価になりやすかった薄板ガラスの研
磨加工を合理化し、生産性の向上を実現することを目的
としている。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は、複屈折制御型の液晶表示器の製造方□法で
あり、セルを構成する第１及び第２基板の表示電極が形
成された側の第１主面或いはこの第１主面及び偏光板が
被着された側の第２主面を合わせて、１迦乃至３声研磨
する工程を備えている。

（作　用） この発明は、研磨量を実験の結果から１即乃至３摩と設
定することにより、最小の研磨時間で被研磨基板の平坦
精度を０．１５４以下、そりを０．１％以下に押えるこ
とができ、ギャップむらもなく諸特性が安定する。

（実施例） 以下この発明の詳細を図面を参照して説明する。

液晶表示器に用いられるガラス基板は、安価なソーダラ
イムガラスとよばれているもので、種々の製法が存在す
るが、コルバーン法とフロート法が一般的であり、この
２種類について検討を行った。また、以俵、平坦精度と
称するものは、例えば触針計の針を２ｍ動かしたときに
観測される最も高い部分と最も低い部分の差を、基板全
面で平均化した値である。

上記の２種類のガラス基板の製法のうち、コルバーン法
は、溶融ガラスを垂直に引き上げた後、ベンディングロ
ーラーと呼ばれるローラーで水平方向に曲げられながら
、薄板化されていく。ガラスの平面性を決定するのは、
溶融ガラスと接しソ′いるベンディングローラーの平面
性であり、この結果、ガラスには極めて細かい波が存在
する。これにより、一般的なコルバーン法の平坦精度は
Ｏ、ａ７ｍと大きいもので、製造法のノウハウや選別に
よりよいものを選んだとしても、０．１〜０．１５１Ｉ
Ｉｒ１が限界とされている。

一方、フロート法は溶融ガラスを溶融スズの上に流し、
スズの自由界面上で平面度を決定する。

自由界面であるため、平面性はコルバーン法より勝るが
、薄板にするため所定の速度で引張るとき、引張り方向
に平行な波うちが生じ、これにより通常のガラスの平坦
精度は０゜１〜０．１５４とされている。

いずれの製法のガラスでも、この平坦精度では液晶表示
器とすると色むらや表示むらが生じた。

特に、コルバーン法のガラスでは無秩序な色むら、フロ
ート法のガラスでは１．５〜２．０腐ピツチで色むらの
しまといりた、セル時において特徴的な現象を呈する。

故に、これらの現象を解決し、０．０３７！＃ｍ以下の
平坦精度を得るため、Ｓｉウェハー、ガラスマスク及び
レンズ等に用いられている研磨加工という技術を適用す
るということを考えた。この研磨も単に削ればよいとい
うものではなく、種々な加工構成要素が存在する。即ち
、研磨量を単に増やした場合、平面性は上がるわけだが
、削りすぎるとガラス厚が変わり、製品としての総厚や
製造時にも影響を及ぼす。例えば加工時間が長くなり、
加工の合理性やコスト性が悪化するン この発明では研磨量を考える場合、次の３点を考慮する
ことにした。

■ガラス厚 ■研磨されるガラスのそり ■研磨されるガラスの平坦精度 このうち■は、多数個取りが一般的とされている液晶表
示器用基板としての大板ガラスで１．１１ＪＭ程度の研
磨が可能か否かの検討が必要であり、■と■はこれらの
値により研磨量と研磨時間が決定されることから、必要
なパラメーターである。

次に示す第１表は、コルバーン法で製造されたガラスで
片面を研磨したものを使用してセルを構成した場合の表
示の観察結果を表している。

＊Ｏ等はセル時の評価結果 ０：良好　Ｏ：極めて良好 △：やや劣る　Ｘ：劣る 第１表− 同表におけるガラスの研磨は、オスカ一方式の片面研磨
機或いはウェハー等用に用いられるものと同方式の両面
研磨機で行った。ガラスの大きさは、研磨機で研磨可能
な最大寸法の３００　ａｍ角とし、厚さは通常に用いら
れる厚さく１．ＩＪｌｌｌｌ＞より薄い方をみて０．５
５　ｍ、　　０．７７Ｉｌｌ、　　１．１ｍｍについて
行った。そりはガラスの長手方向の寸法（３００，）と
最下長に対するガラスの最大のうきとの比を％で表した
値で示し、０．１％未満のもの、０．１％、０．１５％
のものとした。平坦精度は、コルバーン法のガラスで０
．４ｍ、　　０．２ｕ１１．０−１５ｇ！１１及び０．
１珈のもの、フロート法のガラスで０．１５７１１１１
．　０．１５！ＩＩ及び０．０８１１１１のものを使用
し、研磨量は測定しながら０．５ｍｍ、１ｍｍｓ　　２
ｍ及び３１ｍと変えていった。

そして、これらの基板を使用して複屈折型の液晶表示器
を構成し、セルの色むらを確認するとともに研磨時間も
チェックした。

同表かられかるように、ガラス厚が０．５５ｍｍの′の
も９は、研磨条件を変えたがすべて破損し研磨できなか
ったのに対し、０．７ｊｌｌＩと１．１ｊＩＩＩのもの
ではあまり差はない。また、平坦精度が最も良好なもの
においては、ガラスのそりは０．１％以下が極めて良好
であり、０．１％を越えると破損したり、厚みが片減り
し芳しくない。

コルバーン法とフロート法の差はほとんどないが、やや
フロート法の方が削りにくく、所望の研磨量が出るまで
１〜２分多くかかることがわかった。両面研磨の場合は
研磨面が二面ということもあって、研磨時間は２倍かか
った。

故に、これらの結果より研磨時間等を考慮すると、最適
な研磨条件は、 ■平坦精度≦０．１５即 ■ガラス素材のそり５０．１％ ■研磨量　１〜３塵 ■ガラス厚　０．７〜１．１μｓ であると考えられる。

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図であり、製造
工程に従って説明する。まず、２枚のコルバーン法で製
造された日本板硝子（株）製ソーダライムガラス（１，
１ｍ厚、平坦精度０．１５ｍ＞の−主面を、オスカ一方
式研磨機を用いて約７分間研磨することにより、第１及
び第２基板（１）。

（２）を得る。第１及び第２基板（１）　、　（２）で
研磨されたのは第１主面（１ａ）、　（２ａ）側であり
、研磨量は約２虜である。続いて、第１及び第２！！板
（１）。

（２）の第１主面（ｌａ）、　（２ａ）側に、それぞれ
例えば５ｆＯａからなるアンダーコートＩＩ（３）　、
　（４）と例えばＩ　Ｔｏ　（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　
０ｘｉｄｅ）　カラなル導電電極（５）　、　（６）を
順次形成する。次に、第１及び第２基板（１）　、　（
２）の第１主面（１ａ）、　（２ａ）側に、導電電極（
３）　、　（４）を覆うように、それぞれ例えばポリイ
ミドからなる配向層（７）　、　（８）が形成する。そ
して、第１及び第２基板（１）　、　（２）は各々の第
１主面　（１ａ）、　（２ａ）が対向した状態で約７１
ｍｍの間隔に保たれるように、液晶の注入口となる部分
を除いた周囲を、例えば紫外線硬化型の接着剤からなる
封着剤（９）により封止する。次に、第１及び第２基板
（１）　、　（２）’間に、カイラル剤が添加されたネ
マティック液晶（１０）を注入した後に注入口を封止す
る。こうしてネマティック液晶（１Ｇ）は第１及び第２
基板（１）　、　（２）間に挟持され、その分子軸はカ
イラル剤の働きにより第１及び第２基板（１）　、　（
２）間で１８００から３６０°の範囲例えば２７０°の
捩れをもつとともに、配向層（７）　、　（８）の働き
により第１及び第２基板（１）　、　（２）の平面に対
し、１°より大きい角度例えば２０”の角度の傾斜を有
している。そして、第１基板（１）の第゛２主面（１ｂ
）側には偏光板（１１）、第２基板（２）の第２主面（
２ｂ）側には偏光板（１２）と反射板（１３）が被着す
る。ここで偏光板（１１）、　（１２）の配置角度は、
偏光板（１１）、　（１２）の透過軸が第１基板（１）
の配向方向に対して、それぞれ右回りに約３０°、右回
りに約２０”となるように設定しである。

この実施例では、第１主面（１ａ）、　（２ａ）を研磨
された第１及び第２基板（１）　、　（２）を使用する
ことにより、基板表面上の平坦精度を向上させて、アン
ダーコートを堆積するときに生じる堆積むらやＩＴＯを
蒸着するときに生じる蒸着むらを低減させ、同時に配向
処理時としての斜方蒸着時の蒸着むらを低減させること
ができ、また、対向基板間距離の精度を高めることがで
きた。この結果、完成した液晶表示器は色むらやしきい
値電圧むらが低減され、視認性を向上させることができ
た。

なお今までは、液晶表示器の第１主面（１ａ）、　（２
ａ）側のみ研磨した例について述べたが、第１主面（１
ａ）、　（２ａ）と第２主ｍ（１ｂ）、　（２ｂ）の両
面を研磨したものであっても、同様の効果を有すること
は言うまでもない。

［発明の効果］ この発明は、複屈折による干渉色を利用した液晶表示器
の製造方法であり、ガラス基板の第１主面、或いは第１
及び第２主面を研磨した後にセルを構成することにより
、従来は不十分であった視感による視認性の向上を行う
ことができた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す図である。 （１）・・・・・・第１基板 （２）・・・・・・第２基板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１主面側に導電電極が形成された第１及び第２
   基板と、分子軸が前記第１及び第２基板の平面に対し１
   °より大きい傾斜を有し且つ前記第１及び第２基板間で
   １８０°から３６０°の範囲の捩れをもって挟持されて
   いるネマティック液晶と、前記第１及び第２基板の第２
   主面側に偏光板とを備えた液晶表示器の製造方法におい
   て、前記第１及び第２基板の第１主面或いは第１及び第
   ２主面を合わせて１μｍ乃至３μｍ研磨する工程を備え
   ていることを特徴とする液晶表示器の製造方法。
2. （２）前記第１及び第２基板はコルバーン法或いはフロ
   ート法で形成されたソーダライムガラスであり、平坦精
   度０．１５μｍ以下、そり０．１％以下であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶表示器の製造
   方法。
3. （３）研磨前の前記第１及び第２基板の厚さは０．７ｍ
   ｍ乃至１．１ｍｍであることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の液晶表示器の製造方法。