JP2008176348A - Liquid crystal display cell, display cell, and glass substrate for display device - Google Patents

Liquid crystal display cell, display cell, and glass substrate for display device Download PDF

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健二 坪井
Hideo Okuma
秀雄 大熊
Tomohito Shirouchi
智人 城内
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display cell that can be made light in weight and thin in thickness by recovering the transmittance for light of a glass substrate the surface roughness of which is increased by mechanical polishing or chemical polishing, and by reinforcing a thinned glass substrate. <P>SOLUTION: The liquid crystal display device includes: a liquid crystal display cell 110 in which a first glass substrate 111 having a lower polarizing plate 118 and a metal oxide glass film 112, a liquid crystal layer 117, a second glass substrate 114 having a metal oxide glass film 115 formed thereon, and an upper polarizing plate 119 are stacked; and a backlight unit 120 including a light guide plate 121, a diffusing plate 122 and a light source 123. The outer surfaces of the first glass substrate 111 and the second glass substrate 114 are roughened by mechanical polishing and chemical polishing. The metal oxide glass films 112, 115 include a light-transmitting organic/inorganic hybrid material having a three-dimensional crosslinked structure formed by a sol-gel reaction by hydrolysis of a metal alkoxide composition. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示セル等に関し、より詳しくは、軽量化された液晶表示セル等に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display cell and the like, and more particularly to a lightened liquid crystal display cell and the like.

近年、液晶表示装置を用いた種々の表示装置の小型化及び軽量化が求められており、例えば、液晶ディスプレイに使用されるガラス基板の厚さを薄くし、液晶表示装置を軽量化する技術が報告されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。   In recent years, there has been a demand for downsizing and weight reduction of various display devices using a liquid crystal display device. For example, a technique for reducing the thickness of a glass substrate used in a liquid crystal display and reducing the weight of the liquid crystal display device has been developed. Have been reported (for example, see Patent Document 1 and Patent Document 2).

これらの方法は、ガラス基板の表面を機械的に研磨し、薄型化することにより軽量化を図るものであるが、通常、薄いガラス基板は強度が低下し、搬送ができない等の取扱いが困難になる。このため、この方法においては、透明電極のパターン形成等の処理が施された比較的強度を確保できる程度の厚さを有する2枚のガラス基板を貼り合わせ、使用する研磨剤等により端子が汚染されないようにシールを施した後、研磨法(ラップ)、研削法又はブラスト法等の機械研磨(メカニカルエッチング)方法により、ガラス基板の表面を研磨し、その後、カッティングにより所定の大きさのセルに分離される。このようなシール剤によって貼り合せられた一対のガラス基板を研磨することにより、例えば厚さ0.7mmのガラス基板は0.4mm程度の厚さになるように研磨され、14インチのディスプレイの場合、約100g程度の軽量化が図られ、この薄いガラス基板上にスイッチング素子や画素電極、あるいは対向電極等を有する液晶表示セルが形成される。   These methods are intended to reduce the weight by mechanically polishing and thinning the surface of the glass substrate, but usually the thin glass substrate has a reduced strength and is difficult to handle such as being unable to be transported. Become. For this reason, in this method, two glass substrates having a thickness that can ensure a relatively high strength subjected to processing such as pattern formation of a transparent electrode are bonded together, and the terminal is contaminated by the abrasive used. After sealing so as not to be removed, the surface of the glass substrate is polished by a mechanical polishing method such as lapping, grinding or blasting, and then cut into cells of a predetermined size by cutting. To be separated. In the case of a 14-inch display, for example, a glass substrate having a thickness of 0.7 mm is polished to a thickness of about 0.4 mm by polishing a pair of glass substrates bonded with such a sealant. The weight can be reduced to about 100 g, and a liquid crystal display cell having a switching element, a pixel electrode, a counter electrode, or the like is formed on the thin glass substrate.

特開2001−013489号公報JP 2001-013489 A 特開平05−061011号公報JP 05-061011 A

ところで、特許文献1又は特許文献2において報告されているような機械研磨等の方法では、通常、貼り合せられた一対のガラス基板を専用の治具に固定し、液晶表示セルとして使用可能なガラス基板を作製するために、第一段の荒削り研磨の後、第二段の仕上げ研磨を行う二段加工の研磨操作が行われる。即ち、第一段目の荒削り研磨によりガラス基板の表面粗さが増大し(粗面)、当初100%程度であったガラス基板の光透過率が20%以下にまで低下する。このため、低下したガラス基板の光透過率を回復させるために、通常、表面粗さが増大したガラス基板の表面に、研磨法の場合はポリッシュ仕上げ、研削法又はブラスト法の場合は細かい砥石による仕上げ研磨を行い、ガラス基板の表面を平坦化(鏡面)することにより光透過率が回復される。   By the way, in a method such as mechanical polishing as reported in Patent Document 1 or Patent Document 2, a pair of glass substrates that are bonded together are usually fixed to a dedicated jig and used as a liquid crystal display cell. In order to fabricate the substrate, a two-stage polishing operation is performed in which the second stage finish polishing is performed after the first stage rough polishing. That is, the surface roughness of the glass substrate is increased (rough surface) by the first rough cutting and the light transmittance of the glass substrate, which was initially about 100%, is reduced to 20% or less. For this reason, in order to recover the light transmittance of the lowered glass substrate, the surface of the glass substrate with increased surface roughness is usually polished by a polishing finish in the case of a polishing method, or by a fine grindstone in the case of a grinding method or a blasting method. The light transmittance is recovered by performing finish polishing and flattening (mirror surface) the surface of the glass substrate.

しかし、第一段の荒削り研磨により厚さが低減されたガラス基板は、その強度が低下することにより、その後に行われる仕上げ研磨(ポリッシュ)の際に破壊されるおそれが増大する。このため、ガラス基板の厚さは、強度を保持するために一定の制限を受け、ある程度の厚さ、具体的には約0.3mm以下に薄くすることが困難であるという問題がある。   However, the glass substrate whose thickness has been reduced by the first-stage rough polishing is reduced in strength, so that the possibility of being broken during the subsequent polishing (polishing) is increased. For this reason, the thickness of the glass substrate is subject to certain restrictions in order to maintain strength, and there is a problem that it is difficult to reduce the thickness to a certain degree, specifically about 0.3 mm or less.

また、研磨操作によりガラス基板の表面にマイクロクラックが生じ、ガラス基板の物理的強度が低下するおそれがある。このようなガラス基板の物理的強度の低下の影響は、ガラス基板の厚さが薄くなるほど顕著になり、また、反りやたわみ、温度変化に対するガラス基板の変形等を考慮する必要があり、液晶表示装置の生産性が悪くなるおそれがある。   Also, the polishing operation may cause micro cracks on the surface of the glass substrate, which may reduce the physical strength of the glass substrate. The effect of such a decrease in the physical strength of the glass substrate becomes more pronounced as the glass substrate becomes thinner, and it is necessary to consider warpage, deflection, deformation of the glass substrate with respect to temperature changes, etc. There is a possibility that the productivity of the apparatus may be deteriorated.

本発明は、このような液晶表示装置の軽量化を検討する際に浮き彫りになった問題を解決するためになされたものである。
即ち、本発明の主たる目的は、研磨操作により表面粗さが増大したガラス基板の光透過率を回復した液晶表示セルを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、研磨操作により厚さが薄くなったガラス基板を補強した液晶表示セルを提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、研磨操作により軽量化した液晶表示セル及び表示装置用ガラス基板を提供することにある。
The present invention has been made in order to solve the problem which has been highlighted when considering the weight reduction of such a liquid crystal display device.
That is, the main object of the present invention is to provide a liquid crystal display cell in which the light transmittance of a glass substrate whose surface roughness has been increased by a polishing operation is recovered.
Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display cell in which a glass substrate having a thickness reduced by a polishing operation is reinforced.
Furthermore, the other object of this invention is to provide the liquid crystal display cell and the glass substrate for display apparatuses which were reduced in weight by grinding | polishing operation.

かかる課題を解決すべく、本発明においては、ガラス基板と略同等の屈折率を有する光透過性材料により、研磨されたガラス基板の表面をコーティングする構成を採用している。即ち、本発明が適用される液晶表示セルは、所定の間隙をもって配置され、相対向する内側面に電極が形成されると共に、当該間隙に液晶が封入された一対のガラス基板と、このガラス基板の外側面を覆い、ガラス基板の屈折率と同等の屈折率を有する金属酸化物ガラス膜と、を有することを特徴とするものである。   In order to solve this problem, the present invention employs a configuration in which the surface of the polished glass substrate is coated with a light transmissive material having a refractive index substantially equal to that of the glass substrate. That is, a liquid crystal display cell to which the present invention is applied has a pair of glass substrates that are arranged with a predetermined gap, electrodes are formed on opposite inner surfaces, and liquid crystal is sealed in the gap, and the glass substrate. And a metal oxide glass film having a refractive index equivalent to the refractive index of the glass substrate.

本発明が適用される液晶表示セルに使用するガラス基板の外側面は、ガラス基板の表面が物理的又は化学的手法により粗化されていることを特徴としている。具体的な物理的手法としては、研磨加工、サンドブラスト加工、研削加工等が挙げられる。化学的手法には、フッ化水素酸等を用いる化学エッチング加工が挙げられる。   The outer surface of the glass substrate used in the liquid crystal display cell to which the present invention is applied is characterized in that the surface of the glass substrate is roughened by a physical or chemical method. Specific physical methods include polishing, sand blasting, grinding, and the like. The chemical technique includes chemical etching using hydrofluoric acid or the like.

本発明が適用される液晶表示セルにおいて、ガラス基板の屈折率と金属酸化物ガラス膜の屈折率との差が±0.02以内であることを特徴とすれば、このガラス基板とその外側面を覆う金属酸化物ガラス膜とを透過する光に対して高い光透過率を得ることができる。   In the liquid crystal display cell to which the present invention is applied, if the difference between the refractive index of the glass substrate and the refractive index of the metal oxide glass film is within ± 0.02, the glass substrate and its outer surface A high light transmittance can be obtained with respect to light transmitted through the metal oxide glass film covering the metal.

本発明が適用される液晶表示セルにおけるガラス基板の外側面を覆う金属酸化物ガラス膜が、ガラス基板の外側面に塗布された金属アルコキシド組成物の加水分解反応により形成されたものであることを特徴とすれば、物理的又は化学的手法により多数の凹凸が形成されたガラス基板の表面に、ガラス様の擬似膜が形成されて平坦化され、ガラス基板と金属酸化物ガラス膜との界面における光の散乱が消失し、ガラス基板の光透過率を略100%程度に回復させることができる。   The metal oxide glass film covering the outer surface of the glass substrate in the liquid crystal display cell to which the present invention is applied is formed by a hydrolysis reaction of the metal alkoxide composition applied to the outer surface of the glass substrate. Characteristically, a glass-like pseudo film is formed and planarized on the surface of a glass substrate on which many irregularities are formed by a physical or chemical method, and at the interface between the glass substrate and the metal oxide glass film. Light scattering disappears, and the light transmittance of the glass substrate can be recovered to about 100%.

金属酸化物ガラス膜を形成するために使用する金属アルコキシド組成物は、(a)メチル基又はフェニル基を有する有機ポリシロキサンと(b)ヒドロキシル基又は加水分解性官能基を有する有機シロキサンと(c)硬化剤とを含有することが好ましい。このような金属アルコキシド組成物がガラス基板の外側面に塗布され、比較的低温における金属アルコキシドの加水分解反応による脱水縮合反応を行うことにより、三次元架橋が形成された光透過性の被膜が形成される。   The metal alkoxide composition used to form the metal oxide glass film includes (a) an organic polysiloxane having a methyl group or a phenyl group, and (b) an organic siloxane having a hydroxyl group or a hydrolyzable functional group (c) ) It is preferable to contain a curing agent. Such a metal alkoxide composition is applied to the outer surface of a glass substrate, and a light-transmitting film in which three-dimensional crosslinking is formed is formed by performing a dehydration condensation reaction by a hydrolysis reaction of the metal alkoxide at a relatively low temperature. Is done.

次に、本発明は、相対向する一対のガラス基板と、この一対のガラス基板間に封入された液晶とを有する液晶表示セルにおいて、このガラス基板は、表面粗さが0.5μm以下の粗面を有する第1層と、この第1層上に密着して設けられ、表面粗さが0.05μm以下の鏡面を有する第2層と、から構成されることを特徴とする液晶表示セルとして把握されるものである。即ち、ガラス基板を構成する二層構造の中、第1層は表面粗さが大きい粗面であることにより光透過率が大幅に低下するものであるが、その粗面を平坦化するように第1層の上面に密着して光透過性材料による第2層が形成される。   Next, the present invention provides a liquid crystal display cell having a pair of glass substrates facing each other and a liquid crystal sealed between the pair of glass substrates, the glass substrate having a surface roughness of 0.5 μm or less. A liquid crystal display cell comprising: a first layer having a surface; and a second layer having a mirror surface with a surface roughness of 0.05 μm or less provided in close contact with the first layer It is to be grasped. That is, in the two-layer structure constituting the glass substrate, the first layer is a rough surface having a large surface roughness, and thus the light transmittance is greatly reduced. A second layer of light transmissive material is formed in close contact with the upper surface of the first layer.

一方、本発明は、薄型化加工により厚さが低減されたガラス基板と、このガラス基板の薄型化加工面に形成された有機ポリシロキサンを主成分とするゾルゲル層と、を有することを特徴とする表示セルとして把握されるものである。このような表示セルにおけるゾルゲル層は、表示セルの軽量化とガラス基板の物理的強度の補完とを同時に満たすものである。さらに、薄型化加工において、荒削りにより粗化されたガラス基板表面を、例えば、ポリッシュ等の仕上げ加工を行うことなく平坦化することが可能となり、製造工程の簡略化を図ることができる。   On the other hand, the present invention is characterized by having a glass substrate whose thickness is reduced by thinning processing, and a sol-gel layer mainly composed of organic polysiloxane formed on the thinning processing surface of the glass substrate. It is grasped as a display cell. The sol-gel layer in such a display cell simultaneously satisfies the weight reduction of the display cell and the complement of the physical strength of the glass substrate. Furthermore, in the thinning process, the surface of the glass substrate roughened by roughing can be flattened without performing a finishing process such as polishing, and the manufacturing process can be simplified.

このガラス基板の薄型化加工面にゾルゲル層を形成するには、有機ポリシロキサンの加水分解反応は、80℃以下において行うことが好ましい。加水分解反応をこのような比較的低温において行うことにより、例えば、ガラス基板間に液晶を封入した場合であっても、封入された液晶を熱的に変化させることなく表示セルの軽量化を図ることができる。また、加水分解反応において使用される硬化剤は、有機錫化合物又はホウ素ハライドから選ばれるものであることが好ましい。   In order to form a sol-gel layer on the thinned surface of the glass substrate, the hydrolysis reaction of the organic polysiloxane is preferably performed at 80 ° C. or lower. By performing the hydrolysis reaction at such a relatively low temperature, for example, even when liquid crystal is sealed between glass substrates, the display cell can be reduced in weight without thermally changing the sealed liquid crystal. be able to. Moreover, it is preferable that the hardening | curing agent used in a hydrolysis reaction is a thing chosen from an organic tin compound or a boron halide.

次に、本発明は、薄型化加工により形成された粗面を有する無機ガラス層と、この無機ガラス層の粗面に密着して被覆する金属アルコキシドの加水分解反応により得られるコーティング層と、を有する表示装置用ガラス基板として捉えることができる。   Next, the present invention comprises an inorganic glass layer having a rough surface formed by a thinning process, and a coating layer obtained by a hydrolysis reaction of a metal alkoxide that adheres and coats the rough surface of the inorganic glass layer. It can be grasped as a glass substrate for a display device.

かくして本発明によれば、表面粗さが増大したガラス基板の光透過率を回復した液晶表示セルが提供される。   Thus, according to the present invention, there is provided a liquid crystal display cell in which the light transmittance of the glass substrate having an increased surface roughness is recovered.

以下、図面に基づき本実施の形態について詳述する。
(第1の実施形態)
図1は、本実施の形態が適用される液晶表示セルを説明するための図である。図1に示された液晶表示装置100は、図中下から、下偏光板118、下偏光板118側に形成された金属酸化物ガラス膜112を有する第1のガラス基板111、液晶層117、液晶層117とは反対側に金属酸化物ガラス膜115が形成された第2のガラス基板114及び上偏光板119を積層した液晶表示セル110と、導光板121、拡散板122及び光源123からなるバックライトユニット120とから構成される。液晶層117は、第1のガラス基板111及び第2のガラス基板114の周辺部がシール剤(図示せず)によりシールされ、所定の間隙をもって形成された空間に封入された液晶により構成されている。尚、図示しないが、必要に応じて、下偏光板118の外側に、散乱又は輝度上昇を目的とした複数の光学補償フィルムを設けることができる。
Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram for explaining a liquid crystal display cell to which the present embodiment is applied. A liquid crystal display device 100 shown in FIG. 1 includes a lower polarizing plate 118, a first glass substrate 111 having a metal oxide glass film 112 formed on the lower polarizing plate 118 side, a liquid crystal layer 117, It includes a liquid crystal display cell 110 in which a second glass substrate 114 on which a metal oxide glass film 115 is formed on the opposite side of the liquid crystal layer 117 and an upper polarizing plate 119 are laminated, a light guide plate 121, a diffusion plate 122, and a light source 123. And a backlight unit 120. The liquid crystal layer 117 is composed of liquid crystal sealed in a space formed with a predetermined gap, with the periphery of the first glass substrate 111 and the second glass substrate 114 sealed with a sealant (not shown). Yes. Although not shown, a plurality of optical compensation films for the purpose of scattering or increasing brightness can be provided outside the lower polarizing plate 118 as necessary.

液晶表示セル110の表示エリアには、一対の第1のガラス基板111及び第2のガラス基板114の相対向する内側面にそれぞれ、透明電極113,116が形成されている。第1のガラス基板111は、その上面にスイッチング素子として機能する薄膜トランジスタ(TFT)(図示せず)が設けられたアレイ基板である。   In the display area of the liquid crystal display cell 110, transparent electrodes 113 and 116 are formed on the inner surfaces of the pair of first glass substrate 111 and second glass substrate 114 that face each other. The first glass substrate 111 is an array substrate provided with a thin film transistor (TFT) (not shown) functioning as a switching element on the upper surface thereof.

第1のガラス基板111又は第2のガラス基板114に使用するガラスは無機ガラス層を形成するものであれば特に限定されないが、例えば、ソーダライムガラス、単板ガラス、曲げガラス、強化ガラス、合わせガラス、複層ガラス、ミラー用ガラス等が挙げられ、通常、屈折率が、1.48以上1.52以下のものが使用される。第1のガラス基板111又は第2のガラス基板114の厚さは、特に限定されないが、通常、0.5mm以上1.1mm以下である。第1のガラス基板111又は第2のガラス基板114の厚さは、それぞれ異なる場合であっても、両者同一であってもよい。   The glass used for the first glass substrate 111 or the second glass substrate 114 is not particularly limited as long as it forms an inorganic glass layer. For example, soda lime glass, single plate glass, bent glass, tempered glass, and laminated glass. , Glass for mirrors, and the like, and those having a refractive index of 1.48 or more and 1.52 or less are usually used. Although the thickness of the 1st glass substrate 111 or the 2nd glass substrate 114 is not specifically limited, Usually, they are 0.5 mm or more and 1.1 mm or less. The thicknesses of the first glass substrate 111 or the second glass substrate 114 may be different or may be the same.

第1のガラス基板111及び第2のガラス基板114は、例えば、酸化アルミニュウム等の砥粒を用いる研磨加工、酸化アルミニュウム等の微粒子を空気又は水とともに吹き付けるサンドブラスト加工、ダイヤモンド刃を用いる研削加工等の機械的研磨加工により薄型化され、また、機械的研磨加工により粗化された外側面は、表面粗さ(Ra)は任意に加工可能であるが、研磨レートとの兼合いで設定され、通常、1μm以下の粗面が形成されている。但し、表面粗さ(Ra)は、通常0.5μm以下、好ましくは0.2μm以下である。但し、表面粗さ(Ra)は、通常、0.05μm以上、好ましくは0.1μm以上である。具体的には、#1000砥粒を用いた研磨加工では、表面粗さ(Ra)は0.3μm程度、#320砥粒を用いたサンドブラスト加工では、表面粗さ(Ra)は3μm程度、#600砥石を用いた研削加工では、表面粗さ(Ra)は0.2μm程度に粗化される。尚、第1のガラス基板111及び第2のガラス基板114は、このような薄型化加工により、当初のガラス基板の厚さが少なくとも20%低減される。   The first glass substrate 111 and the second glass substrate 114 are, for example, a polishing process using abrasive grains such as aluminum oxide, a sand blast process in which fine particles such as aluminum oxide are blown with air or water, and a grinding process using a diamond blade. The outer surface thinned by mechanical polishing and roughened by mechanical polishing can be processed with any surface roughness (Ra), but is usually set in proportion to the polishing rate. A rough surface of 1 μm or less is formed. However, the surface roughness (Ra) is usually 0.5 μm or less, preferably 0.2 μm or less. However, the surface roughness (Ra) is usually 0.05 μm or more, preferably 0.1 μm or more. Specifically, in the polishing process using # 1000 abrasive grains, the surface roughness (Ra) is about 0.3 μm, and in the sandblasting process using # 320 abrasive grains, the surface roughness (Ra) is about 3 μm. In grinding using a 600 grindstone, the surface roughness (Ra) is roughened to about 0.2 μm. Note that the first glass substrate 111 and the second glass substrate 114 are reduced in thickness by at least 20% by the thinning process.

第1のガラス基板111及び第2のガラス基板114の外側面に形成された金属酸化物ガラス膜112,115は、金属アルコキシド組成物の加水分解反応によるゾルゲル反応により三次元架橋が形成された、有機/無機ハイブリッド材料による光透過性の皮膜である。金属アルコキシド組成物としては、例えば、有機ポリシロキサンを主成分とする硬化組成物が挙げられ、組成物の成分として具体的には、(a)メチル基又はフェニル基を有する有機ポリシロキサンと(b)ヒドロキシル基又は加水分解性官能基を有する有機シロキサンと(c)硬化剤とが挙げられる。   The metal oxide glass films 112 and 115 formed on the outer surfaces of the first glass substrate 111 and the second glass substrate 114 are three-dimensionally cross-linked by a sol-gel reaction by a hydrolysis reaction of the metal alkoxide composition. It is a light-transmitting film made of an organic / inorganic hybrid material. Examples of the metal alkoxide composition include a cured composition containing an organic polysiloxane as a main component. Specifically, as a component of the composition, (a) an organic polysiloxane having a methyl group or a phenyl group and (b And organosiloxane having a hydroxyl group or a hydrolyzable functional group and (c) a curing agent.

(a)メチル基又はフェニル基を有する有機ポリシロキサンとしては、例えば、メチル基又はフェニル基及び炭素数1〜4のアルコキシ基を有する液状有機ポリシロキサンが挙げられる。炭素数1〜4のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。   (A) As organic polysiloxane which has a methyl group or a phenyl group, the liquid organic polysiloxane which has a methyl group or a phenyl group, and a C1-C4 alkoxy group is mentioned, for example. Examples of the alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group.

(b)ヒドロキシル基又は加水分解性官能基を有する有機シロキサンにおける加水分解性基としては、例えば、アルコキシ基、アシロキシ基、ケトオキシム基、アミド基、アルケニルオキシ基、およびハロゲン原子などが例示される。また、(b)成分の有機シロキサンは、1価の有機基もしくは水素原子を有することがあり、1価の有機基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル等のアルキル基;ビニル、アリル等のアルケニル基;フェニル、トリル、キシリル等のアリール基;フェネチル、β−フェニルプロピル等のアラルキル基;N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピル等のアミノアルキル基;γ−グリシドキシプロピル、3,4−エポキシシクロヘキシル等のエポキシ基含有基;γ−メタクリロキシプロピル等の(メタ)アクリル基含有基;γ−メルカプトプロピル等のメルカプトアルキル基;シアノエチル等のシアノアルキル基;β−クロロエチル、γークロロエチル等のクロロアルキル基;3,3,3−トリフルオロプロピル等のフルオロアルキル基等が例示される。尚、(b)成分には、必要に応じてアルコキシの部分加水分解物(液状シリコーンレジン)が含まれる場合がある。   (B) Examples of the hydrolyzable group in the organic siloxane having a hydroxyl group or a hydrolyzable functional group include an alkoxy group, an acyloxy group, a ketoxime group, an amide group, an alkenyloxy group, and a halogen atom. The component (b) organosiloxane may have a monovalent organic group or a hydrogen atom. Examples of the monovalent organic group include alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, butyl and hexyl; vinyl , Alkenyl groups such as allyl; aryl groups such as phenyl, tolyl, xylyl; aralkyl groups such as phenethyl and β-phenylpropyl; aminoalkyl groups such as N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyl; Epoxy group-containing groups such as sidoxypropyl and 3,4-epoxycyclohexyl; (meth) acryl group-containing groups such as γ-methacryloxypropyl; mercaptoalkyl groups such as γ-mercaptopropyl; cyanoalkyl groups such as cyanoethyl; β -Chloroalkyl groups such as chloroethyl and γ-chloroethyl; fluorine such as 3,3,3-trifluoropropyl Examples include a uroalkyl group and the like. The component (b) may contain an alkoxy partial hydrolyzate (liquid silicone resin) as necessary.

(c)硬化剤は、通常、縮合硬化型シリコーン組成物に使用される硬化触媒が使用される。硬化剤の具体例としては、トリエタノールアミン等の有機アミン;オクチル酸スズ、オクチル酸亜鉛等のカルボン酸金属塩;ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジオクトエート等の有機錫化合物;テトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート等のチタン酸エステル;第四級アンモニウムカルボキシレート等の第四級アンモニウム化合物;γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミン系シランカップリング剤が挙げられる。また、有機アルミニウム化合物、又はホウ素ハライドを使用することができる。これらの中でも、有機錫化合物又はホウ素ハライドが好ましい。これらの硬化剤は、2種以上を併用することができる。   (C) As the curing agent, a curing catalyst used for a condensation curable silicone composition is usually used. Specific examples of the curing agent include: organic amines such as triethanolamine; carboxylic acid metal salts such as tin octylate and zinc octylate; organotin compounds such as dibutyltin dilaurate and dibutyltin dioctoate; tetrabutyl titanate, tetrapropyl titanate Quaternary ammonium compounds such as quaternary ammonium carboxylates; amine-based silane cups such as γ-aminopropyltriethoxysilane and N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane A ring agent is mentioned. Moreover, an organoaluminum compound or a boron halide can be used. Among these, an organic tin compound or a boron halide is preferable. Two or more of these curing agents can be used in combination.

金属酸化物ガラス膜112,115を形成するために使用する金属アルコキシド組成物は、通常、適当な溶剤に希釈した溶液に調製して使用される。溶液に調製する際に使用する溶媒としては、(a)成分、(b)成分及び(c)成分を溶解、分散するものであれば特に限定されず、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテルアルコールおよびエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン等のケトン類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル類;n−ヘキサン、ガソリン、ゴム揮発油、ミネラルスピリット、灯油等の脂肪族炭化水素等が挙げられる。   The metal alkoxide composition used to form the metal oxide glass films 112 and 115 is usually used by preparing a solution diluted in an appropriate solvent. The solvent used in preparing the solution is not particularly limited as long as it dissolves and disperses the components (a), (b) and (c). For example, alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol Ethers and ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and diethyl ketone; esters such as methyl acetate, ethyl acetate and n-butyl acetate; Examples include aliphatic hydrocarbons such as n-hexane, gasoline, rubber volatile oil, mineral spirit, and kerosene.

金属酸化物ガラス膜112,115を形成するためには、上述した金属アルコキシド組成物の溶液を、刷毛塗り、スプレー塗り、ローラー塗り、スピン塗り等の塗布方法により、第1のガラス基板111及び第2のガラス基板114の薄型化加工が施された粗面に適当な厚さ(通常、10μm以下)に塗布し、塗布後、80℃以下において数分間から数時間加水分解反応させることによって硬化させたゾルゲル層を形成する。このように形成された有機ポリシロキサンを主成分とするゾルゲル層からなる金属酸化物ガラス膜112,115は、例えば、硬度9H程度の硬さを有し、第1のガラス基板111及び第2のガラス基板114を構成する無機ガラス層の粗面に密着して被覆する光透過性の透明コーティング層である。   In order to form the metal oxide glass films 112 and 115, the solution of the metal alkoxide composition described above is applied to the first glass substrate 111 and the first glass substrate by a coating method such as brush coating, spray coating, roller coating, or spin coating. The glass substrate 114 is coated on the roughened surface of the glass substrate 114 to an appropriate thickness (usually 10 μm or less), and then cured by a hydrolysis reaction at 80 ° C. or less for several minutes to several hours. A sol-gel layer is formed. The metal oxide glass films 112 and 115 made of sol-gel layers mainly composed of organic polysiloxane are formed with a hardness of about 9H, for example, and the first glass substrate 111 and the second glass It is a light-transmitting transparent coating layer that is in close contact with the rough surface of the inorganic glass layer that constitutes the glass substrate 114.

図2は、無機ガラス層の粗面に密着したゾルゲル層を説明するための拡大断面図である。図2において図1と同一の部分には同一の符号を付してある。図2に示されたように、図中下から、機械的研磨加工が施され薄型化加工された第2のガラス基板114と、薄型化加工により適当な表面粗さ(Ra)に粗化された粗面124と、第2のガラス基板114の粗面124を密着して被覆するゾルゲル層からなる金属酸化物ガラス膜115と、金属酸化物ガラス膜115の鏡面126上に設けられた上偏光板119とが積層されている。尚、図示しないが、第1のガラス基板111とその粗面に密着して形成された金属酸化物ガラス膜112の状態も同様な構成を有している。   FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view for explaining the sol-gel layer adhered to the rough surface of the inorganic glass layer. In FIG. 2, the same parts as those in FIG. As shown in FIG. 2, the second glass substrate 114 is mechanically polished and thinned from the bottom in the drawing, and is roughened to an appropriate surface roughness (Ra) by thinning. The rough surface 124, the metal oxide glass film 115 made of a sol-gel layer that tightly covers the rough surface 124 of the second glass substrate 114, and the upper polarization provided on the mirror surface 126 of the metal oxide glass film 115. A plate 119 is laminated. Although not shown, the state of the first glass substrate 111 and the metal oxide glass film 112 formed in close contact with the rough surface has the same configuration.

前述したように、第2のガラス基板114の外側面は、機械的研磨加工が施されたことにより表面粗さ(Ra)が0.5μm以下である粗面124が形成され、表面の凸部には細かい亀裂(マイクロクラック125)が存在する。金属酸化物ガラス膜115を形成するために粗面124上に塗布された金属アルコキシド組成物の溶液は、適当な粘度(例えば、9〜12s/IHS)を有し、且つ、80℃以下の比較的低温で加水分解反応が行われ、硬化するまで適当な時間を必要とされる。このため、粗面124に塗布された金属アルコキシド組成物の溶液が、粗面124の凹部に浸潤し硬化するまで十分な時間を確保することが可能となり、その結果、例えば、図2に示されたマイクロクラック125のような細かい亀裂に対する穴埋め効果も得られる。このように、凹凸が形成された粗面124は、ガラス様の擬似膜である金属酸化物ガラス膜115により平坦化され、その結果、第2のガラス基板114と金属酸化物ガラス膜115との界面における光の散乱が消失する。さらに、金属酸化物ガラス膜115の表面を、表面粗さ(Ra)が0.05μm以下の鏡面126に形成することにより、光透過率を略100%程度に回復させることができる。さらに、このようなガラス様の擬似膜は、第2のガラス基板114の物理的強度を補い、高い硬度、靭性及び表面接着性を示し、補強及び光学補償を併せ持つ光透過性の被膜としての性質を有する。   As described above, the outer surface of the second glass substrate 114 is subjected to mechanical polishing to form a rough surface 124 having a surface roughness (Ra) of 0.5 μm or less. Have fine cracks (microcracks 125). The solution of the metal alkoxide composition applied on the rough surface 124 to form the metal oxide glass film 115 has an appropriate viscosity (for example, 9 to 12 s / IHS), and a comparison of 80 ° C. or lower. The hydrolysis reaction is carried out at a low temperature, and an appropriate time is required until curing. For this reason, it becomes possible to secure a sufficient time until the solution of the metal alkoxide composition applied to the rough surface 124 infiltrates into the concave portion of the rough surface 124 and hardens. As a result, for example, as shown in FIG. In addition, a hole filling effect for fine cracks such as microcracks 125 is also obtained. As described above, the rough surface 124 with the unevenness is planarized by the metal oxide glass film 115 which is a glass-like pseudo film, and as a result, the second glass substrate 114 and the metal oxide glass film 115 are formed. Light scattering at the interface disappears. Furthermore, the light transmittance can be recovered to approximately 100% by forming the surface of the metal oxide glass film 115 on the mirror surface 126 having a surface roughness (Ra) of 0.05 μm or less. Further, such a glass-like pseudo film supplements the physical strength of the second glass substrate 114, exhibits high hardness, toughness, and surface adhesion, and has properties as a light-transmitting film having both reinforcement and optical compensation. Have

金属酸化物ガラス膜112(115)の厚さ(D)は、第1のガラス基板111又は第2のガラス基板114の外側面の表面粗さ(Ra)の大きさに応じて適宜選択され特に限定されないが、通常、10μm以下である。但し、厚さ(D)は、通常、0.1μm以上、好ましくは1μm以上である。尚、金属酸化物ガラス膜112,115の厚さは、それぞれ異なる場合であっても、両者同一であってもよい。   The thickness (D) of the metal oxide glass film 112 (115) is appropriately selected according to the size of the surface roughness (Ra) of the outer surface of the first glass substrate 111 or the second glass substrate 114. Although not limited, it is usually 10 μm or less. However, the thickness (D) is usually 0.1 μm or more, preferably 1 μm or more. The thicknesses of the metal oxide glass films 112 and 115 may be the same or different.

また、金属酸化物ガラス膜112,115は、第1のガラス基板111又は第2のガラス基板114と同等な屈折率を有することが必要である。具体的には、第1のガラス基板111又は第2のガラス基板114の屈折率と金属酸化物ガラス膜112,115の屈折率との差が±0.02以内であり、通常、屈折率が、1.48以上1.52以下のものが使用される。金属酸化物ガラス膜112,115と第1のガラス基板111又は第2のガラス基板114とが同等な屈折率を有することにより、第1のガラス基板111及び金属酸化物ガラス膜112(又は、第2のガラス基板114及び金属酸化物ガラス膜115)を透過する光は、同じ屈折率を有する2枚のガラスを重ね合わせた二層構造を透過する場合と同様な挙動を示し、波長380nm乃至780nmの光に対する透過率が95%以上の高い透明性を得ることができる。   Further, the metal oxide glass films 112 and 115 are required to have a refractive index equivalent to that of the first glass substrate 111 or the second glass substrate 114. Specifically, the difference between the refractive index of the first glass substrate 111 or the second glass substrate 114 and the refractive index of the metal oxide glass films 112 and 115 is within ± 0.02, and the refractive index is usually 1.48 or more and 1.52 or less are used. Since the metal oxide glass films 112 and 115 and the first glass substrate 111 or the second glass substrate 114 have the same refractive index, the first glass substrate 111 and the metal oxide glass film 112 (or the first glass substrate 112) The light transmitted through the second glass substrate 114 and the metal oxide glass film 115) behaves in the same manner as in the case of transmitting through a two-layer structure in which two glasses having the same refractive index are overlapped, and has a wavelength of 380 nm to 780 nm. High transparency with a light transmittance of 95% or more can be obtained.

(第2の実施形態)
本実施の形態が適用される液晶表示装置100の液晶表示セル110において、金属酸化物ガラス膜112及び金属酸化物ガラス膜115に代えて、第1のガラス基板111及び第2のガラス基板114の外側面に、第1のガラス基板111又は第2のガラス基板114の屈折率と同等の屈折率を有する光透過性ポリマーからなるコーティング層を設けることにより、薄型化加工により低下した第1のガラス基板111又は第2のガラス基板114の光透過率を回復することが可能である。ここで、光透過性ポリマーとは、光透過率が、通常、70%以上、好ましくは、90%以上のポリマーを言う。
(Second Embodiment)
In the liquid crystal display cell 110 of the liquid crystal display device 100 to which the present embodiment is applied, instead of the metal oxide glass film 112 and the metal oxide glass film 115, the first glass substrate 111 and the second glass substrate 114 By providing a coating layer made of a light-transmitting polymer having a refractive index equivalent to the refractive index of the first glass substrate 111 or the second glass substrate 114 on the outer side surface, the first glass lowered by the thinning process The light transmittance of the substrate 111 or the second glass substrate 114 can be recovered. Here, the light-transmitting polymer means a polymer having a light transmittance of usually 70% or more, preferably 90% or more.

第1のガラス基板111又は第2のガラス基板114の外側面をコーティングする光透過性ポリマーのコーティング層の厚さは、第1のガラス基板111又は第2のガラス基板114の外側面の表面粗さ(Ra)の大きさに応じて適宜選択され特に限定されないが、通常、10μm以下である。但し、厚さは、通常、0.1μm以上、好ましくは1μm以上である。尚、光透過性ポリマーのコーティング層の厚さは、それぞれ異なる場合であっても、両者同一であってもよい。   The thickness of the coating layer of the light transmissive polymer that coats the outer surface of the first glass substrate 111 or the second glass substrate 114 is the surface roughness of the outer surface of the first glass substrate 111 or the second glass substrate 114. The thickness (Ra) is appropriately selected depending on the size of (Ra) and is not particularly limited, but is usually 10 μm or less. However, the thickness is usually 0.1 μm or more, preferably 1 μm or more. The thicknesses of the light-transmitting polymer coating layers may be different or may be the same.

光透過性ポリマーとしては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等を挙げることができる。具体的には、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの光透過性ポリマーは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等の場合は、適当な溶剤に溶解して塗布液を調製し、これを薄型化加工が施された第1のガラス基板111又は第2のガラス基板114の表面に塗布し、乾燥(加熱)することによって形成することができる。紫外線硬化性樹脂の場合は、そのままもしくは適当な溶剤に溶解して塗布液を調製し、この塗布液を薄型化加工が施された第1のガラス基板111又は第2のガラス基板114の表面に塗布し、紫外光を照射して硬化させることによって形成することができる。これらの材料は単独又は混合して用いても良い。さらに、多層膜にして用いても良い。塗布方法としては、スピンコート法、キャスト法等の塗布法等の方法が用いられる。   Examples of the light transmissive polymer include a thermoplastic resin, a thermosetting resin, an electron beam curable resin, and an ultraviolet curable resin. Specific examples include acrylic resins, methacrylic resins, polycarbonate resins, polyolefin resins, polyester resins, polystyrene resins, epoxy resins, and the like. In the case of a thermoplastic resin, a thermosetting resin or the like, these light-transmitting polymers are dissolved in an appropriate solvent to prepare a coating solution, and this is subjected to a thinning process on the first glass substrate 111 or It can be formed by applying to the surface of the second glass substrate 114 and drying (heating). In the case of an ultraviolet curable resin, a coating solution is prepared as it is or dissolved in a suitable solvent, and this coating solution is applied to the surface of the first glass substrate 111 or the second glass substrate 114 subjected to the thinning process. It can be formed by coating and curing by irradiation with ultraviolet light. These materials may be used alone or in combination. Further, a multilayer film may be used. As a coating method, methods such as a spin coating method and a casting method are used.

光透過性ポリマーの中でも、紫外線硬化性樹脂は、光透過率が高い点で好ましい。紫外線硬化性樹脂としては、ラジカル系紫外線硬化性樹脂とカチオン系紫外線硬化性樹脂が挙げられ、いずれも使用することができる。ラジカル系紫外線硬化性樹脂は、紫外線硬化性化合物と光重合開始剤を必須成分として含む組成物が用いられる。紫外線硬化性化合物としては、単官能(メタ)アクリレート及び多官能(メタ)アクリレートを重合性モノマー成分として用いることができる。これらは、各々、単独又は2種類以上併用して用いることができる。ここで、アクリレートとメタアクリレートとを併せて(メタ)アクリレートと称する。   Among the light transmissive polymers, the ultraviolet curable resin is preferable in terms of high light transmittance. Examples of the ultraviolet curable resin include a radical ultraviolet curable resin and a cationic ultraviolet curable resin, both of which can be used. As the radical ultraviolet curable resin, a composition containing an ultraviolet curable compound and a photopolymerization initiator as essential components is used. As an ultraviolet curable compound, monofunctional (meth) acrylate and polyfunctional (meth) acrylate can be used as a polymerizable monomer component. These can be used alone or in combination of two or more. Here, acrylate and methacrylate are collectively referred to as (meth) acrylate.

単官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、置換基としてメチル、エチル、プロピル、ブチル、アミル、2−エチルヘキシル、オクチル、ノニル、ドデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、シクロヘキシル、ベンジル、メトキシエチル、ブトキシエチル、フェノキシエチル、ノニルフェノキシエチル、テトラヒドロフルフリル、グリシジル、2−ヒドロキシエチル、2−ヒドロキシプロピル、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジメチルアミノエチル、ジエチルアミノエチル、ノニルフェノキシエチルテトラヒドロフルフリル、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリル、イソボルニル、ジシクロペンタニル、ジシクロペンテニル、ジシクロペンテニロキシエチル等の基を有する(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of monofunctional (meth) acrylates include methyl, ethyl, propyl, butyl, amyl, 2-ethylhexyl, octyl, nonyl, dodecyl, hexadecyl, octadecyl, cyclohexyl, benzyl, methoxyethyl, butoxyethyl, and phenoxyethyl as substituents. , Nonylphenoxyethyl, tetrahydrofurfuryl, glycidyl, 2-hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl, 3-chloro-2-hydroxypropyl, dimethylaminoethyl, diethylaminoethyl, nonylphenoxyethyl tetrahydrofurfuryl, caprolactone-modified tetrahydrofurfuryl, And (meth) acrylate having a group such as isobornyl, dicyclopentanyl, dicyclopentenyl, dicyclopentenyloxyethyl and the like.

多官能(メタ)アクリレートとしては例えば、1、3−ブチレングリコール、1、4−ブタンジオール、1、5−ペンタンジオール、3−メチル−1、5−ペンタンジオール、1、6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1、8−オクタンジオール、1、9−ノナンジオール、トリシクロデカンジメタノール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等のジ(メタ)アクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the polyfunctional (meth) acrylate include 1,3-butylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, neo Di (meth) acrylates such as pentyl glycol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, tricyclodecane dimethanol, ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polypropylene glycol, And di (meth) acrylate of tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate.

尚、ラジカル系紫外線硬化性樹脂には、通常、光重合開始剤を配合する。光重合開始剤としては、分子開裂型又は水素引き抜き型のものが好ましい。このような光重合開始剤として、分子開裂型としては、例えば、ベンゾインイソブチルエーテル、2、4−ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、ベンジル、2、4、6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキシド、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン、ビス(2、6−ジメトキシベンゾイル)−2、4、4−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド等が挙げられる。   In addition, a photoinitiator is normally mix | blended with radical type ultraviolet curable resin. The photopolymerization initiator is preferably a molecular cleavage type or a hydrogen abstraction type. As such a photopolymerization initiator, examples of the molecular cleavage type include benzoin isobutyl ether, 2,4-diethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, benzyl, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2- Examples include benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2, 4,4-trimethylpentylphosphine oxide, and the like.

さらに、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オンおよび2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン等を併用しても良い。水素引き抜き型光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、4−フェニルベンゾフェノン、イソフタルフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチル−ジフェニルスルフィド等が挙げられる。   Further, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, benzoin ethyl ether, benzyldimethyl ketal, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl Propan-1-one and 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one may be used in combination. Examples of the hydrogen abstraction type photopolymerization initiator include benzophenone, 4-phenylbenzophenone, isophthalphenone, 4-benzoyl-4'-methyl-diphenyl sulfide, and the like.

また、これらの光重合開始剤とともに、増感剤を併用することができる。増感剤としては、例えば、トリメチルアミン、メチルジメタノールアミン、トリエタノールアミン、p−ジエチルアミノアセトフェノン、p−ジメチルアミノ安息香酸エチル、p−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、N、N−ジメチルベンジルアミンおよび4、4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等が挙げられる。   A sensitizer can be used in combination with these photopolymerization initiators. Examples of the sensitizer include trimethylamine, methyldimethanolamine, triethanolamine, p-diethylaminoacetophenone, ethyl p-dimethylaminobenzoate, isoamyl p-dimethylaminobenzoate, N, N-dimethylbenzylamine and 4, 4′-bis (diethylamino) benzophenone and the like can be mentioned.

カチオン系紫外線硬化性樹脂としては、例えば、カチオン重合型の光開始剤を含むエポキシ樹脂が挙げられる。エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA−エピクロールヒドリン型、脂環式エポキシ、長鎖脂肪族型、臭素化エポキシ樹脂、グリシジルエステル型、グリシジルエーテル型、複素環式系等が挙げられる。エポキシ樹脂としては、遊離した塩素および塩素イオン含有率が少ないものを用いるのが好ましい。塩素の量が1重量%以下が好ましく、より好ましくは0.5重量%以下である。   Examples of the cationic ultraviolet curable resin include an epoxy resin containing a cationic polymerization type photoinitiator. Examples of the epoxy resin include bisphenol A-epichlorohydrin type, alicyclic epoxy, long chain aliphatic type, brominated epoxy resin, glycidyl ester type, glycidyl ether type, and heterocyclic type. As the epoxy resin, it is preferable to use a resin having a low content of free chlorine and chlorine ions. The amount of chlorine is preferably 1% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or less.

カチオン重合型の光開始剤としては、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、ジアゾニウム塩等が挙げられる。ヨードニウム塩としては、例えば、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェード、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムテトラフルオロボレート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等が挙げられる。   Examples of the cationic polymerization type photoinitiator include sulfonium salts, iodonium salts, diazonium salts and the like. Examples of the iodonium salt include diphenyliodonium hexafluorophosphate, diphenyliodonium hexafluoroantimonate, diphenyliodonium tetrafluoroborate, diphenyliodonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, bis (dodecylphenyl) iodonium hexafluorophosphate, bis (dodecyl). Phenyl) iodonium hexafluoroantimonate, bis (dodecylphenyl) iodonium tetrafluoroborate, bis (dodecylphenyl) iodonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate and the like.

(液晶表示セルの製造方法)
次に、本実施の形態が適用される液晶表示セルの製造方法について説明する。図3は、本実施の形態が適用される液晶表示セルの製造方法を説明するための図である。図3(a)に示すように、まず、複数個分の液晶表示セルを同時に形成するために、大型の2枚のガラス基板(第1のガラス基板311,第2のガラス基板312)に複数の液晶セル領域を形成する。第1のガラス基板311は、個々の液晶表示セル領域にそれぞれ、例えば、複数のマトリクス状に配置された画素電極等を有する表示エリアと、表示エリアの周辺に引き出された配線及び配線パッドを有する周辺パッドエリアとが形成される。表示エリアには、スイッチング素子として機能する薄膜トランジスタ(TFT)が形成され、画素電極、ゲート電極、ソース電極等の表示電極が設けられたドライバー端子(ITO等)が形成される。また、第2のガラス基板312の表示エリアの対向する部分には対向電極が設けられる。
(Manufacturing method of liquid crystal display cell)
Next, a method for manufacturing a liquid crystal display cell to which the present embodiment is applied will be described. FIG. 3 is a diagram for explaining a method of manufacturing a liquid crystal display cell to which the present embodiment is applied. As shown in FIG. 3A, first, in order to form a plurality of liquid crystal display cells at the same time, a plurality of large glass substrates (first glass substrate 311 and second glass substrate 312) are provided. The liquid crystal cell region is formed. Each of the first glass substrates 311 has, for example, a display area having pixel electrodes and the like arranged in a plurality of matrix shapes in each liquid crystal display cell region, and wiring and wiring pads drawn around the display area. A peripheral pad area is formed. A thin film transistor (TFT) functioning as a switching element is formed in the display area, and a driver terminal (ITO or the like) provided with display electrodes such as a pixel electrode, a gate electrode, and a source electrode is formed. Further, a counter electrode is provided in a portion of the second glass substrate 312 facing the display area.

(貼着工程)
第1のガラス基板311には、第1のガラス基板311と第2のガラス基板312とを所定の間隙を有するように貼り合せるためのシール剤を塗布する(ST2)。ディスペンサ又は印刷等により、エポキシ樹脂系の接着剤からなるシール剤を用いて、液晶封入領域を形成するための本シール321を塗布し、液晶表示セル領域への異物混入を防止するための補助シール322を塗布し、さらに、複数の液晶表示セル領域全体を囲むように二重シール323を塗布する。
(Attaching process)
The first glass substrate 311 is coated with a sealing agent for bonding the first glass substrate 311 and the second glass substrate 312 so as to have a predetermined gap (ST2). An auxiliary seal for applying a main seal 321 for forming a liquid crystal enclosing region by using a sealant made of an epoxy resin adhesive by a dispenser or printing, etc., and preventing foreign matter from entering the liquid crystal display cell region 322 is applied, and further, a double seal 323 is applied so as to surround the entire plurality of liquid crystal display cell regions.

続いて、図3(b)に示すように、第1のガラス基板311及び第2のガラス基板312を貼り合せる。この場合、第1のガラス基板311の個々の表示エリアと、第2のガラス基板312の個々の対向電極とが互いに対向するように両基板を対向配置し、全体的に均一に加圧することによって貼り合せられる。そして、加熱及び紫外線照射により本シール321、補助シール322及び二重シール323を硬化させる。   Subsequently, as shown in FIG. 3B, the first glass substrate 311 and the second glass substrate 312 are bonded together. In this case, by arranging both substrates so that each display area of the first glass substrate 311 and each counter electrode of the second glass substrate 312 face each other, and pressurizing uniformly as a whole. Can be pasted together. Then, the main seal 321, the auxiliary seal 322, and the double seal 323 are cured by heating and ultraviolet irradiation.

(封入工程)
次に、貼り合わされた第1のガラス基板311及び第2のガラス基板312の所定の間隙に液晶組成物を注入し、シール剤が塗布されていない液晶注入孔を紫外線硬化樹脂等により封止することにより、第1のガラス基板311及び第2のガラス基板312間に形成された液晶封入領域に液晶組成物を封入する。
(Encapsulation process)
Next, a liquid crystal composition is injected into a predetermined gap between the first glass substrate 311 and the second glass substrate 312 that are bonded together, and the liquid crystal injection hole to which the sealant is not applied is sealed with an ultraviolet curable resin or the like. Thus, the liquid crystal composition is sealed in the liquid crystal sealing region formed between the first glass substrate 311 and the second glass substrate 312.

(薄型化加工工程)
続いて、図3(c)に示すように、貼り合せた一対の第1のガラス基板311及び第2のガラス基板312の、それぞれ外側面の全体を機械的又は化学的研磨加工により薄型化加工を行い、所定の厚さとなるように研磨される。例えば、第1のガラス基板311又は第2のガラス基板312の厚さが約0.7mmの場合、0.3〜0.4mmの厚さとなるように研磨され、粗面341,342がそれぞれ形成される。
(Thinning process)
Subsequently, as shown in FIG. 3C, the entire outer surface of each of the paired first glass substrate 311 and second glass substrate 312 is thinned by mechanical or chemical polishing. And is polished to a predetermined thickness. For example, when the thickness of the first glass substrate 311 or the second glass substrate 312 is about 0.7 mm, it is polished to a thickness of 0.3 to 0.4 mm, and rough surfaces 341 and 342 are formed, respectively. Is done.

(ゾルゲル層形成工程)
次に、図3(d)に示すように、粗面341,342上に、有機ポリシロキサンを主成分とする金属アルコキシド組成物の溶液を、刷毛塗り、スプレー塗り、ローラー塗り、スピン塗り等の塗布方法により適当な厚さ(通常、10μm以下)に塗布し、塗布後、80℃以下において数分間から数時間加水分解反応させることによって硬化させたゾルゲル層351,352を形成する。このように形成された有機ポリシロキンサンを主成分とするゾルゲル層351,352の表面には、表面粗さ(Ra)が0.05μm以下の鏡面361,362が形成される。
(Sol-gel layer forming process)
Next, as shown in FIG. 3 (d), a solution of a metal alkoxide composition mainly composed of organic polysiloxane is applied onto the rough surfaces 341 and 342 by brush coating, spray coating, roller coating, spin coating, or the like. The sol-gel layers 351 and 352 are applied by an application method to an appropriate thickness (usually 10 μm or less), and then cured by a hydrolysis reaction at 80 ° C. or less for several minutes to several hours. Mirror surfaces 361 and 362 having a surface roughness (Ra) of 0.05 μm or less are formed on the surfaces of the sol-gel layers 351 and 352 mainly composed of organic polysiloxane.

最後に、有機ポリシロキンサンを主成分とするゾルゲル層351,352が形成された一対の第1のガラス基板311及び第2のガラス基板312を、所定の液晶表示セル領域毎にカッティングし、液晶表示セルを形成する。以上のような製造方法により、ガラス基板の厚さが低減され軽量化された液晶表示セルが製造される。   Finally, a pair of first glass substrate 311 and second glass substrate 312 on which sol-gel layers 351 and 352 mainly composed of organic polysiloxane are formed are cut for each predetermined liquid crystal display cell region, and liquid crystal A display cell is formed. By the manufacturing method as described above, the liquid crystal display cell in which the thickness of the glass substrate is reduced and the weight is reduced is manufactured.

上述した製造方法によれば、従来、液晶表示セルを軽量化するために、ガラス基板表面の荒削り加工後に行われた仕上げ加工が不要となり、さらに、ゾルゲル層を比較的低温の反応により形成することができる。このため、第1のガラス基板と第2のガラス基板とを貼着した後、この2個の基板間に液晶を封入したまま、ガラス基板表面に薄型化加工を行うことができ、製造工程の大幅な簡略化を図ることができる。尚、ガラス基板表面の薄型化加工は、2個の基板間に液晶注入し、液晶表示セル領域毎にカッティングした後、それぞれ基板表面を研磨し、ゾルゲル層をコーティングすることも可能である。   According to the above-described manufacturing method, conventionally, in order to reduce the weight of the liquid crystal display cell, the finishing process performed after the roughing process of the glass substrate surface becomes unnecessary, and the sol-gel layer is formed by a relatively low temperature reaction. Can do. For this reason, after bonding the first glass substrate and the second glass substrate, the glass substrate surface can be thinned while the liquid crystal is sealed between the two substrates. Significant simplification can be achieved. The glass substrate surface can be thinned by injecting liquid crystal between two substrates, cutting each liquid crystal display cell region, and then polishing the substrate surface to coat the sol-gel layer.

本実施の形態が適用される液晶表示セルを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the liquid crystal display cell to which this Embodiment is applied. 無機ガラス層の粗面に密着したゾルゲル層を説明するための拡大断面図である。It is an expanded sectional view for demonstrating the sol gel layer closely_contact | adhered to the rough surface of the inorganic glass layer. 本実施の形態が適用される液晶表示セルの製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the liquid crystal display cell to which this Embodiment is applied.

符号の説明Explanation of symbols

100…液晶表示装置、110…液晶表示セル、111,311…第1のガラス基板、112,115…金属酸化物ガラス膜、113,116…透明電極、114,312…第2のガラス基板、117…液晶層、118…下偏光板、119…上偏光板、120…バックライトユニット、121…導光板、122…拡散板、123…光源、124…粗面、125…マイクロクラック、126…鏡面、321…本シール、322…補助シール、323…二重シール、330…ドラーバー端子、341,342…粗面、351,352…ゾルゲル層、361,362…鏡面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Liquid crystal display device, 110 ... Liquid crystal display cell, 111, 311 ... 1st glass substrate, 112, 115 ... Metal oxide glass film, 113, 116 ... Transparent electrode, 114, 312 ... 2nd glass substrate, 117 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Liquid crystal layer, 118 ... Lower polarizing plate, 119 ... Upper polarizing plate, 120 ... Backlight unit, 121 ... Light guide plate, 122 ... Diffusing plate, 123 ... Light source, 124 ... Rough surface, 125 ... Micro crack, 126 ... Mirror surface, 321 ... Main seal, 322 ... Auxiliary seal, 323 ... Double seal, 330 ... Drover bar terminal, 341, 342 ... Rough surface, 351, 352 ... Sol-gel layer, 361, 362 ... Mirror surface

Claims (17)

相対向する一対のガラス基板と、前記一対のガラス基板間に封入された液晶とを有する液晶表示セルにおいて、
前記ガラス基板は、表面粗さが0.5μm以下の粗面を有する第1層と、
前記第1層上に密着して設けられ、表面粗さが0.05μm以下の鏡面を有する第2層と、から構成されることを特徴とする液晶表示セル。
In a liquid crystal display cell having a pair of opposing glass substrates and a liquid crystal sealed between the pair of glass substrates,
The glass substrate has a first layer having a rough surface with a surface roughness of 0.5 μm or less,
A liquid crystal display cell comprising: a second layer provided in close contact with the first layer and having a mirror surface with a surface roughness of 0.05 μm or less.
前記第2層は、前記第1層上に塗布された金属アルコキシド組成物の加水分解反応により形成され、前記第1層の屈折率と同等の屈折率を有する金属酸化物ガラス膜であることを特徴とする請求項1記載の液晶表示セル。   The second layer is a metal oxide glass film formed by a hydrolysis reaction of a metal alkoxide composition applied on the first layer and having a refractive index equivalent to the refractive index of the first layer. The liquid crystal display cell according to claim 1. 前記第2層は、前記第1層の屈折率と同等の屈折率を有する光透過性ポリマーにより形成されたものであることを特徴とする請求項1記載の液晶表示セル。   The liquid crystal display cell according to claim 1, wherein the second layer is made of a light-transmitting polymer having a refractive index equivalent to that of the first layer. 前記第2層の厚さが10μm以下であることを特徴とする請求項1記載の液晶表示セル。   The liquid crystal display cell according to claim 1, wherein the second layer has a thickness of 10 μm or less. 前記第1層の前記粗面は、前記ガラス基板の表面を物理的又は化学的手法により粗化されたものであることを特徴とする請求項1記載の液晶表示セル。   2. The liquid crystal display cell according to claim 1, wherein the rough surface of the first layer is obtained by roughening the surface of the glass substrate by a physical or chemical method. 薄型化加工により厚さが低減されたガラス基板と、
前記ガラス基板の薄型化加工面に形成された有機ポリシロキサンを主成分とするゾルゲル層と、を有することを特徴とする表示セル。
A glass substrate whose thickness is reduced by thinning processing;
A display cell comprising: a sol-gel layer mainly composed of organic polysiloxane formed on a thinned surface of the glass substrate.
前記ゾルゲル層は、メチル基又はフェニル基を有する有機ポリシロキサンとヒドロキシル基又は加水分解性官能基を有する有機ポリシロキサン及び硬化剤を含有する溶液を前記ガラス基板の前記薄型化加工面に塗布し、前記有機ポリシロキサンの加水分解反応を行うことにより形成されたものであることを特徴とする請求項6記載の表示セル。   The sol-gel layer is formed by applying a solution containing an organic polysiloxane having a methyl group or a phenyl group, an organic polysiloxane having a hydroxyl group or a hydrolyzable functional group, and a curing agent to the thinning surface of the glass substrate. The display cell according to claim 6, wherein the display cell is formed by performing a hydrolysis reaction of the organic polysiloxane. 前記加水分解反応は、80℃以下において行うことを特徴とする請求項6記載の表示セル。   The display cell according to claim 6, wherein the hydrolysis reaction is performed at 80 ° C. or lower. 前記硬化剤は、有機錫化合物又はホウ素ハライドから選ばれるものであることを特徴とする請求項7記載の表示セル。   The display cell according to claim 7, wherein the curing agent is selected from an organic tin compound or a boron halide. 前記ガラス基板の屈折率が1.48以上1.52以下であることを特徴とする請求項6記載の表示セル。   The display cell according to claim 6, wherein the glass substrate has a refractive index of 1.48 or more and 1.52 or less. 前記薄型化加工が機械的研磨加工又は化学的研磨加工であることを特徴とする請求項6記載の表示セル。   The display cell according to claim 6, wherein the thinning process is a mechanical polishing process or a chemical polishing process. 前記ガラス基板が、前記薄型化加工により当該ガラス基板の厚さが少なくとも20%低減されたものであることを特徴とする請求項6記載の表示セル。   The display cell according to claim 6, wherein the glass substrate has a thickness reduced by at least 20% by the thinning process. 前記ゾルゲル層の屈折率が1.46以上1.54以下であることを特徴とする請求項6記載の表示セル。   The display cell according to claim 6, wherein a refractive index of the sol-gel layer is 1.46 or more and 1.54 or less. 薄型化加工により形成された粗面を有する無機ガラス層と、
前記無機ガラス層の前記粗面に密着して被覆する金属アルコキシドの加水分解反応により得られるコーティング層と、
を有する表示装置用ガラス基板。
An inorganic glass layer having a rough surface formed by a thinning process;
A coating layer obtained by hydrolysis reaction of a metal alkoxide that adheres to and coats the rough surface of the inorganic glass layer;
A glass substrate for a display device.
前記無機ガラス層の前記粗面の表面粗さが0.5μm以下であることを特徴とする請求項14記載の表示装置用ガラス基板。   The glass substrate for a display device according to claim 14, wherein a surface roughness of the rough surface of the inorganic glass layer is 0.5 µm or less. 前記コーティング層の厚さが10μm以下であることを特徴とする請求項14記載の表示装置用ガラス基板。   The glass substrate for a display device according to claim 14, wherein the coating layer has a thickness of 10 μm or less. 前記コーティング層を有する前記無機ガラス層の、波長380nm乃至780nmの光に対する透過率が95%以上であることを特徴とする請求項14記載の表示装置用ガラス基板。   The glass substrate for a display device according to claim 14, wherein the inorganic glass layer having the coating layer has a transmittance of 95% or more for light having a wavelength of 380 nm to 780 nm.
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