JP2002328362A - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
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- C03C21/001—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
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Abstract
いガラス基板を使用し、液晶表示素子の製造作業性およ
び耐久性を向上する。 【解決手段】 板厚0.4mmのソーダガラス21を溶
融カリウム塩中に浸漬し、ソーダガラス21の両主面に
当該両主面近傍のナトリウムイオンをカリウムイオンで
置換してなる化学強化処理層22、23を形成する。こ
の場合、ソーダガラス21中の錫含有率の大小に起因し
て、ソーダガラス21の表側とする錫含有率の小さい主
面に形成された化学強化処理層22の層厚が錫含有率の
大きい主面に形成された化学強化処理層23の層厚より
も厚くなり、ソーダガラス21はその表主面が張り出す
ように反る。そして、表主面側の化学強化処理層22の
上面に電極膜24を形成してなるガラス基板を、その表
主面を上にして両端支持で搬送するとき、自重による撓
みが加わることにより、反りが矯正され、これにより搬
送中にガラス基板が落下しないようにすることができ
る。
Description
し、詳細には、搬送等における製造作業性に優れ且つガ
ラス基板が割れにくく耐久性の高い液晶表示素子に関す
る。
れぞれITO等の透明な金属からなる電極が形成された
一対のガラス基板をほぼ方形枠状のシール材を介して貼
り合わせ、シール材の内側における両ガラス基板間に液
晶を封入してなる。このような液晶表示素子は、その特
徴の1つとして薄型軽量であるので、携帯電話や腕時計
等の携帯型電子機器の表示素子として広く用いられてい
る。
る分野では、さらなる薄型軽量化が要求されている。こ
の要求に答えるための1つとして、液晶表示素子のガラ
ス基板の板厚を、現状では0.7mmが主流であるが、
0.55mm、0.5mmと薄くする傾向にあり、特に
最近では0.4mmとより一層の薄型軽量化が要求され
ている。
いので、ソーダガラスに化学強化処理を施したものを用
いることが多い。すなわち、ソーダガラスを溶融カリウ
ム塩中に浸漬し、ソーダガラスの表面に当該両表面のナ
トリウムイオンをカリウムイオンで置換してなる化学強
化処理層を形成したものを用いる。
ているが、その錫含有率は、図11(A)に示すよう
に、ソーダガラスの板厚方向に均一ではない。このソー
ダガラスを液晶表示素子のガラス基板として用いる場
合、従来は、ガラス基板の表裏両主面のうちの錫の含有
率が大きい方の主面をガラス基板の表側とし、この表側
主面(以下、表主面という)に電極膜として例えばITO
(Indium Tin Oxide)等の透明導電膜を形成してい
た。すなわち、ソーダガラスからなるガラス基板1の錫
含有率は、電極形成面となる表主面側(図では上側)で
大きく、裏主面側(図では下側)で小さい。なお、主面
とは、板材の周囲6面のうちの4端面を除く表側と裏側
の2平面をいう。
オンで置換するイオン置換反応の障害となる。このた
め、ソーダガラスからなるガラス基板1を溶融カリウム
塩中に浸漬し、その周面に上述したように化学強化処理
層を形成した場合、図11(B)に示すように、電極形
成面となる表主面に形成された化学強化処理層2の層厚
が裏主面に形成された化学強化処理層3の層厚よりも薄
くなり、この層厚の差に起因してガラス基板1がその上
面(表主面)が凹むように反ってしまう。そして、この反
ったガラス基板1の上面つまり凹んだ表主面に形成され
た化学強化処理層2上に電極4が形成される。
(B)に示すガラス基板1を製造工程において搬送する
場合、図12に示すように、搬送カセット5内に設けら
れた複数対の支持棚6上に、それぞれガラス基板1を、
その表主面である電極形成面を上にして両端を支持さ
せ、複数段に収納する。しかしながら、このように支持
されて搬送されるガラス基板1は、強化処理を経てその
上面が凹むように反っており、この反りに自重による撓
みが加わることにより、凹みが助長されて大きくなって
支持棚6から外れ易くなっている。したがって、そのよ
うな状態でガラス基板1を搬送すると、支持棚6から外
れて落下したりし、製造作業に支障を来していた。この
発明の目的は、製造工程における搬送等に好都合で強度
の高いガラス基板を使用し、製造作業性に優れ且つガラ
ス基板が割れにくく耐久性の高い液晶表示素子を提供す
ることである。
は、請求項1に記載のように、電極が形成された一対の
ガラス基板を電極形成面を対向させて配置し、この対向
配置された一対のガラス基板間に液晶を封入してなる液
晶表示素子であって、前記ガラス基板が錫を含有するソ
ーダガラスからなり、該ガラス基板の両主面に化学強化
処理層が形成され、当該両主面のうちの錫の含有率の小
さい側の主面に形成された前記化学強化処理層上に前記
電極が形成されていることを特徴とするものである。本
発明の液晶表示素子においては、請求項2に記載のよう
に、前記化学強化処理層は、前記ガラス基板のナトリウ
ムイオンをこれよりもイオン半径が大きい陽イオンで置
換してなる化学強化処理層であることが好ましい。ま
た、請求項3に記載のように、前記化学強化処理層の層
厚は5±2μm程度であることが好ましい。また、請求
項4に記載のように、前記ガラス基板の厚さは0.7m
m未満であることが好ましい。そして、請求項1に記載
の発明によれば、ガラス基板の両主面のうち錫の含有率
の少ない方の主面に形成された化学強化処理層上に電極
を形成しているので、すなわち、ガラス基板の両主面に
形成される化学強化処理層の層厚の差に起因してガラス
基板に反りが発生しても、この反ったガラス基板の出張
った面に形成された化学強化処理層上に電極を形成して
いるので、この反ったガラス基板をその電極形成面を上
側として且つ両端支持で搬送するとき、自重による撓み
が加わることにより、反りが矯正され、これにより製造
工程におけるガラス基板の搬送中にガラス基板が落下し
ないようにして液晶表示素子の製造作業性を向上するこ
とができる。
ての液晶表示素子の要部の断面図を示したものである。
この液晶表示素子は、ソーダガラスからなり後述する化
学強化処理が施された一対のガラス基板11、12を備
えている。各ガラス基板11、12の相対向させる面に
はそれぞれITO等の透明な金属からなる電極13、1
4が形成されている。そして、一対のガラス基板11、
12はほぼ方形枠状のシール材15を介して貼り合わさ
れ、シール材15の内側における両ガラス基板11、1
2間には液晶16が封入されている。
基板11、12として用いるソーダガラスに化学強化処
理を施し、それに電極13、14を形成する場合につい
て説明する。まず、図2(A)に示すように、ソーダガ
ラス21を用意する。ここで、錫含有率が大きい側の主
面を裏主面とし、錫含有率が小さい側の主面を表主面と
決める。ソーダガラス21の板厚は0.7mm未満であ
り、例えば0.55mm、0.5mm、0.4mmであ
る。そして、ソーダガラス21の錫含有率の小さい表主
面を液晶表示素子のガラス基板として要求される平滑度
が得られるまで十分に研磨する。
トリウムイオンよりも大きい陽イオンを含有する化学強
化処理液例えばカリウムイオンを含有する溶融カリウム
塩中にソーダガラス21を浸漬し、図2(B)に示すよ
うに、ソーダガラス21の両主面に当該両主面のナトリ
ウムイオンをカリウムイオンで置換してなる化学強化処
理層22、23を形成する。この場合、ソーダガラス2
1の表主面に形成された化学強化処理層22の層厚が裏
主面に形成された化学強化処理層23の層厚よりも厚く
なり、ソーダガラス21はその表主面が張り出すように
反る。そして、この反ったソーダガラス21の表主面つ
まり張り出した面の上に形成された化学強化処理層22
の上面にSiO2からなるパッシベーション膜(図示せ
ず)を形成し、その上面にITO等の透明な金属からな
る電極膜24を形成する。
了した複数枚のソーダガラス21を搬送カセット31内
に適切な間隔を保って複数段に収納し、この状態で次工
程に搬送する。このとき、各ソーダガラス21をその電
極膜24が形成された表主面を上にして搬送カセット3
1内に収納する。これは、液晶表示素子のガラス基板と
してのソーダガラス21には主にその電極膜24を形成
した表主面に各種処理が施される為、その表主面を上に
して搬送する方が各工程でガラス基板を反転させる頻度
が少なくて済み、製造工程上好都合であるからである。
31内に収納する場合、その両端を搬送カセット31内
に設けられている複数対の支持棚32上に支持させる。
この場合、ソーダガラス21は、図3において一点鎖線
で示すように、その表主面が張り出すように反っている
が、本発明においては上述したようにその表主面を上に
して支持するから、自重による撓みが加わることによ
り、図3において実線で示すように、反りが矯正されて
ほぼ平坦な状態となる。したがって、ソーダガラス21
が支持棚32から外れて落下するようなことはなく、製
造作業性を向上することができる。
した実験結果について説明する。この実験における撓み
量とは、図4に示すように、電極膜として例えばITO
膜が形成された表主面を上にして両端を支持されたソー
ダガラス21の中心点の変位量のことである。ソーダガ
ラス21としては板厚0.4mmのものを用いた。
ソーダガラス21の錫の含有率の小さい側の主面にSi
O2膜およびITO膜を形成したものの撓み量は2.9
1mmで、ITO膜のみを形成したもの(つまりSiO
2膜を有しない)の撓み量は3.04mmであり、Si
O2膜の有無による撓み量の違いは略なかった。すなわ
ち、本発明の構成を備えたソーダガラスの撓み量は、S
iO2膜の有無に拘わらずほぼ同じである。これに対
し、化学強化処理を施していない未強化ガラスの錫の含
有率の小さい側の主面にSiO2膜およびITO膜を形
成してなるものの撓み量は3.79mmであった。した
がって、化学強化処理を施した本発明によるソーダガラ
ス21の場合には、化学強化処理を施していない未強化
ガラスの場合よりも、撓み量を軽減することができてい
る。
うに、錫の含有率の大きい面にSiO2膜とITO膜を
形成しその面を上にして両端支持した場合、未強化ガラ
スの表側にSiO2膜およびITO膜を形成してなるも
のの撓み量は4.51mmであるのに対し、化学強化処
理を施したガラスの表側にSiO2膜およびITO膜を
形成してなるものの撓み量は5.60mmで、ITO膜
のみを形成してなるものの撓み量は5.45mmであ
り、いずれの場合も撓み量が増加している。
ダガラスの錫の含有率の小さい側の主面にITO膜等を
形成してなるものの撓み量は2.91mmあるいは3.
04mmであり、従来の化学強化処理ソーダガラスの錫
の含有率の大きい側の主面にITO膜等を形成したもの
の撓み量の5.60mmあるいは5.45mmと比較し
て、撓み量を2mm以上小さくすることができている。
る化学強化処理層22、23の好適層厚の範囲を把握す
るために行った強度試験について説明する。まず、ソー
ダガラス21として、板厚0.4mmのものを用意し
た。また、ソーダガラス21に形成された化学強化処理
層22の層厚が5μm、10μm、15μm、20μm
のもの(以下、試料5、試料10、試料15、試料20
という。)をそれぞれ複数用意し、また比較のために、
ソーダガラス21の両主面に化学強化処理層22、23
が形成されていないもの(以下、比較試料という。)を
複数用意した。
うに、リング状の支持台41上に試料A(つまり、試料
5、試料10、試料15、試料20および比較試料)を
載置し、試料Aの上面中央部に上側からリング状の加圧
ヘッド42で荷重を加え、破壊荷重を測定したところ、
図6に示す結果(ワイブル分布)が得られた。図6にお
いて、横軸は破壊荷重LN(xi)を示し、縦軸は累積
LN(LN(1/(n−i+1)/(n+1)))を示
す。ただし、LNは自然対数、xiは実測荷重、nは試
料数、iは試料番号であり、縦軸に平行に分布するほど
バラツキが小さいことを示す。また、図6において、黒
丸は比較試料、白四角は試料5、白三角は試料10、白
丸は試料15、白菱形は試料20を示す。
は、白四角等の白抜きプロットで示す試料5、試料1
0、試料15および試料20の方が黒丸で示す比較試料
よりも優れていることが分かる。また、試料5、試料1
0、試料15、試料20について見ると、面強度にあま
り大きな差は見られない。したがって、面強度について
は、化学強化処理層22を備えていればよく、その層厚
による差は見出せない。
(B)に示すように、互いに平行する一対の三角棒から
なる支持台43上に試料Aを載置し、試料Aの上面中央
部に上側から板状の加圧ヘッド44で荷重を加え、破壊
荷重を測定したところ、図8に示す結果(ワイブル分
布)が得られた。ただし、試料Aの両端面45はスクラ
イブ面であり、この試料Aをスクライブホイールにより
スクライブラインを形成した面を下にして支持台43上
に支持し、上記試験を行った。また、図8において、黒
丸は比較試料、白四角は試料5、白三角は試料10を示
す。この場合、試料15および試料20については、化
学強化処理層22の層厚が15μm、20μmと比較的
厚いことから、スクライブ面45がのこぎり歯状に乱れ
てしまい、このため除外した。
は、白四角および白三角で示す試料5および試料10の
方が黒丸で示す比較試料よりも優れていることが分か
る。但し、白四角および白三角で示す試料5と試料10
とでは、端面強度にあまり大きな差は見られない。した
がって、端面強度については、化学強化処理層22の層
厚が15μm、20μmと厚いとガラス切断工程で問題
があるので好ましくなく、5μm、10μm程度に薄い
方が好ましい。
のガラス基板切断工程におけるスクライブラインを形成
する際のスクライブ圧力の許容幅を調べたところ、試料
5の場合には図9に示す結果が得られ、試料10の場合
には図10に示す結果が得られた。図9および図10に
おいて、白四角はガラス基板をブレイクするのに要した
ブレイク荷重を示し、白三角はスクライブホイールによ
り形成されたスクライブラインの深さを示し、白丸はス
クライブラインからその直交する方向に発生した水平ク
ラックの長さを示す。
ライブ圧力0.10〜0.25kg/cm2の範囲が使
用可能な許容範囲であるのに対し、図10に示す試料1
0の場合には、スクライブ圧力0.15〜0.20kg
/cm2の範囲が使用可能な許容範囲である。したがっ
て、試料5の方が試料10よりもスクライブ圧力の許容
範囲が広いため、その分、スクライブ圧力の制御が容易
となり、この効果がまた、スクライブ装置やこれに関連
するブレイク装置等の簡素化に寄与する。以上の各種実
験データから、ソーダガラスからなるガラス基板に施す
化学強化処理層22の層厚は、試料5の5μm程度が最
も好ましく、それを含む5±2μm程度の範囲が好適で
ある。
ば、ソーダガラスからなるガラス基板の錫の含有率の小
さい主面を電極を形成する表主面とするから、ガラス基
板の両主面に形成される化学強化処理層の層厚の差に起
因してガラス基板に反りが発生しても、この反ったガラ
ス基板の張り出した主面に形成された化学強化処理層上
に電極が形成されているので、この反ったガラス基板を
その電極形成面つまり表主面を上側として且つ両端支持
で搬送するとき、自重による撓みが加わることにより、
反りが矯正され、これにより製造工程におけるガラス基
板の搬送中にガラス基板が落下しないようにすることが
でき、その結果、製造作業性に優れ且つガラス基板が割
れにくく耐久性の高い液晶表示素子を提供することが可
能となる。
要部を示す断面図。
の小さい側の表面に電極を形成する場合を説明するため
に示す図。
を説明するために示す図。
図。
す図。
示す図。
工マージンを説明するために示す図。
の加工マージンを説明するために示す図。
ガラスの錫含有率の大きい側の表面に電極を形成する場
合を説明するために示す図。
場合を説明するために示す図。
Claims (4)
- 【請求項1】 電極が形成された一対のガラス基板を電
極形成面を対向させて配置し、この対向配置された一対
のガラス基板間に液晶を封入してなる液晶表示素子であ
って、前記ガラス基板が錫を含有するソーダガラスから
なり、該ガラス基板の両主面に化学強化処理層が形成さ
れ、当該両主面のうちの錫の含有率の小さい側の主面に
形成された前記化学強化処理層上に前記電極が形成され
ていることを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項2】 請求項1に記載の発明において、前記化
学強化処理層は、前記ガラス基板のナトリウムイオンを
これよりもイオン半径が大きい陽イオンで置換してなる
化学強化処理層であることを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項3】 請求項2に記載の発明において、前記化
学強化処理層の層厚は5±2μm程度であることを特徴
とする液晶表示素子。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の発明に
おいて、前記ガラス基板の厚さは0.7mm未満である
ことを特徴とする液晶表示素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001131543A JP2002328362A (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001131543A JP2002328362A (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | 液晶表示素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002328362A true JP2002328362A (ja) | 2002-11-15 |
Family
ID=18979711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001131543A Pending JP2002328362A (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002328362A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008007384A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Optrex Corp | ガラス基板の製造方法 |
WO2011124128A1 (zh) * | 2010-04-06 | 2011-10-13 | 北京京东方光电科技有限公司 | 阵列基板、液晶面板及其制造方法 |
CN108516702A (zh) * | 2018-05-23 | 2018-09-11 | 河北视窗玻璃有限公司 | 一种降低玻璃化学强化中产生翘曲的方法及强化用治具 |
WO2021095917A1 (ko) * | 2019-11-13 | 2021-05-20 | 엘지전자 주식회사 | 통신용 복합 유리 및 이의 제조 방법 |
-
2001
- 2001-04-27 JP JP2001131543A patent/JP2002328362A/ja active Pending
Cited By (5)
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CN108516702B (zh) * | 2018-05-23 | 2021-03-12 | 河北视窗玻璃有限公司 | 一种降低玻璃化学强化中产生翘曲的方法及强化用治具 |
WO2021095917A1 (ko) * | 2019-11-13 | 2021-05-20 | 엘지전자 주식회사 | 통신용 복합 유리 및 이의 제조 방법 |
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